Een aan de TU Delft ontwikkelde naald kan zichzelf voorttrekken door weefsel. Op die manier kan hij diep in het lichaam doordringen en zelfs kleine bochten maken.
De inspiratie voor de naald komt voort uit de sluipwesp. Dit insect heeft een lange legboor, waarmee het eitjes legt in rupsen die in vruchten of vermolmd hout leven. 'Die naald te lang voor de wesp om hem met zijn lichaam in de vrucht te kunnen duwen . En de naald is zo dun dat er ook geen spieren in passen,' vertelt Paul Breedveld van de TU Delft. Via onderzoek op de Universiteit van Wageningen werd duidelijk dat de naald puur mechanisch werkt en in staat is om zich zelfstandig door de vrucht naar voren te trekken zodat er niet van buitenaf tegenaan hoeft te worden geduwd.Breedveld en zijn collega's bouwden dat mechanisme na.
Stokjes
De naald blijkt uit een aantal segmenten te bestaan. 'Wij hebben er één nagebouwd die uit zes losse staafjes bestaat'. Om de naald vooruit te bewegen, duw je één van de staafjes naar voren terwijl de rest vast wordt gehouden. 'Door de wrijving van de vijf overgebleven stokjes met de omgeving blijven ze achter. Vervolgens zet je het naar voren gedrukte stokje vast aan vier andere en druk je een nieuw stokje naar voren. Zo ga je door tot alle stokjes naar voren zijn opgeschoven - en daarmee de hele naald.'
Dit mechanisme vereist twee dingen: een actuator die aan het eind van de naald elk staafje een zetje geeft, en een ringetje om de staafjes naar wens aan elkaar vast te zetten. 'Daarvoor hebben we in eerste instantie hele kleine metalen ringetjes gebruikt die met de hand gemaakt worden. Maar daarmee werd de naald wel wat dikker. Dus we hebben nu een nieuw systeem bedacht dat geen ringetjes vereist'. Wat dat systeem is, wil Breedveld nog niet zeggen; de vondst moet nog worden gepubliceerd.
Leverbiopt
Nu duidelijk is dat een naald zoals die van de sluipwesp gemaakt kan worden, wil Breedveld kijken naar toepassingen. 'Artsen hebben behoefte aan een systeem zoals dit.' Hij noemt het voorbeeld van nemen van een biopt in de lever. 'Sommige stukken van de lever zitten ver van de huid.' Of het prikken van aderen. 'Als je er naast zit, is het handig als je naald een beetje kan bewegen. Dat kan onze.'
Het prototype van de naald is zo'n 20 cm lang en 1mm breed, hoewel dunneren naalden al in de maak zijn. Breedveld ziet geen grens aan de lengte. 'De kracht waarmee de naald zich bij het naar voren schuiven vast zet, groeit gelijk met de lengte van de naald. Daarom zijn bij langere naalden wel sterkere actuatoren nodig aan het uiteinde. Maar omdat die buiten het lichaam zitten, maakt dat in principe niet uit.' Daarmee wordt het dus ook mogelijk om met een naald diep in het lichaam door te dringen. Dat maakt minder invasieve ingrepen mogelijk.
Muggensnuit
Daarnaast zal de Bio-Inspired Technology Group van de TU Delft meer insecten proberen na te bootsen. 'De mug is bijvoorbeld erg interessant.' Breedveld zal dan niet de eerste zijn die een muggensnuit nabootst: onderzoekers van Ohio State University gingen hem voor.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.