黄蜂产卵器启发了微创手术中减少创伤的新工具

黄蜂产卵器启发了微创手术中减少创伤的新工具
装置的设计和功能。资料来源:A. Sakes和合作者

一项新的研究表明,一种以寄生蜂产卵器官为灵感的新型组织运输装置将极大地推动微创手术(MIS)领域的发展生物工程与生物技术前沿“,.由荷兰代尔夫特理工大学的研究人员开发的原型,可以使MIS技术用于以前难以到达的身体区域,并大大减少手术带来的创伤,从而缩短患者的恢复时间。

产卵器是一种超薄的器官,形状像一根灵活的空心针,用于在树上或活的宿主上产卵。在这个精巧的器官内部,有一系列细小的叶片,它们通过舌槽机制连接在一起。叶片可以相互独立滑动,通过机械运动产生摩擦力,就是这些研究人员在实施他们的设计时使用的。

“这种黄蜂的产卵器非常薄,实际上无法容纳任何肌肉,所以我们知道这是一个聪明的机械解决方案,值得研究,看看我们是否可以复制它,”代尔夫特理工大学生物灵感技术小组的首席作者Aimée Sakes博士解释说,该小组由保罗·布里德维尔德教授领导。

“受产卵器启发的运输系统利用叶片和组织之间产生的摩擦来运输这些组织,与黄蜂产卵器运输黄蜂卵的方式相同。”

将这些基于摩擦的技术应用到新手术设备的设计中,可能会让研究人员超越目前依靠吸力工作的工具所面临的边界。这就带来了挑战,因为吸力设备一旦尺寸减小到一定程度就会失去效力,这就很难限制手术中造成的损伤。Sakes博士强调:“我们已经看到了现有设备的挑战,因为它们在去除血栓等东西时经常会堵塞。”

生物组织运输工具开始运作了。资料来源:A. Sakes和合作者

“由于MIS设备的尺寸相对较大,我们目前还不能到达人体的偏远位置,或在微型结构(如大脑部分)中进行手术。然而,我们的系统有可能移除肿瘤组织深处通过微型切口,”Sakes博士说。

黄蜂产卵器启发了微创手术中减少创伤的新工具
这种新的组织运输装置的灵感来自黄蜂的产卵器官。资料来源:A. Sakes和合作者

新开发的工具的主要缺点是,它运输组织的速度仍然比目前的吸力设备慢得多,所以在该系统准备好投入使用之前,还需要进一步的研究.然而,该研究为治疗目前无法治疗和现有设备无法达到的疾病提供了非常有前途的潜力,特别是为了进一步减少MIS中的患者创伤。


进一步探索

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更多信息:Aimée Sakes等人,基于摩擦的新型黄蜂组织运输装置的开发,生物工程与生物技术前沿“,(2020)。DOI: 10.3389 / fbioe.2020.575007
所提供的前沿
引用:黄蜂产卵器官激发了减少微创手术创伤的新工具(2020年,9月30日),2021年5月29日从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-09-wasp-egg-laying-tool-trauma-minimally.html检索
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