Когда «игла» втыкается в кожу, вы ничего не чувствуете и можете даже почувствовать небольшой зуд. Да, это сделал комар, которого вы ненавидите больше всего. Сегодня я собираюсь поговорить с вами о том, как комары, которых вы так ненавидите, используют тонкий метод кровососания, чтобы безболезненно вызвать у вас кровотечение.

Вопрос, где в мире младенцы плачут больше всего? Ответ только один – это инъекционный кабинет педиатрического отделения больницы.

Будь то инфузионная игла или шприц, пока показана эта яркая вещь, она обязательно заставит плакать каждого ребенка. В конце концов, за миллионы лет эволюции человека мы можем сразу почувствовать опасность, когда видим иголки и острые предметы, поэтому можно сказать, что страх перед иглами запечатлен в человеческих генах. Но есть одно исключение.

Когда «игла» втыкается в кожу, вы ничего не чувствуете и даже ощущаете небольшой зуд. Да, это комар, которого ты ненавидишь больше всего.

После того, как комар выпьет кровь, он почти не причинит вам боли, за исключением сильно зудящего мешка. Одной и той же «иглой» прокалывают кожу, так как же комары безболезненно сосут кровь? Чтобы ответить на этот вопрос, многие ученые изучают комаров и пытаются разработать иглы, похожие на комариные рты. Привет всем, я плохой рецензент. Сегодня я расскажу вам о том, как комары, которых вы так ненавидите, используют изысканные методы кровососания, чтобы безболезненно вызвать у вас кровотечение.

# Как комары безболезненно сосут кровь? Если вы поймаете живого комара, вы обнаружите, что его игла настолько мягкая, что проткнуть ею кожу невозможно, как бы вы ни старались. Поскольку комары не прокалывают кожу иглами для рта напрямую, у них есть особая техника кровососания. Строение ротового аппарата комара Это комар Culex, комар, который кусает вас чаще всего.

Внешне ротовой аппарат комара действительно похож на иглу, но на самом деле его структура очень сложна и он больше похож на щитовую машину. То, что мы видим, — это нижняя губа комара, похожая на ножны и содержащая шесть иголок.

Пара верхних челюстей, пара нижних челюстей, верхняя губа и язык. Передняя часть нижней челюсти комара зубчатая, мягкая внутри и твердая снаружи. Чем ближе к острию, тем выше твердость поверхности. Он отвечает за прокалывание и распиливание кожи, тогда как верхняя челюсть очень острая и отвечает за разрезание кожи. Язык отвечает за впрыскивание слюны, верхняя губа — за высасывание крови, а «ножны», нижняя губа, — за направление положения и раскрытие раны.

Таким образом, комар не кусает вас иглой, а использует конфигурацию «6+1», чтобы высасывать вашу кровь. Как комары сосут кровь? Сегодня этот комар Culex снова остановился на вашем теле и решил выпить немного крови, но этот процесс не из легких.

Сначала комар сожмет ротовой аппарат и окажет динамическое воздействие на вашу кожу. В это время «Божественный меч шести меридианов», завернутый под его нижнюю губу, будет коллективно обнажен, и первой будет атакована верхняя челюсть. У этой иглы самый острый кончик, как у фольгированного меча, пронзающий кожу, а затем нижняя челюсть с зазубренным кончиком, который отвечает за прорезание кожи, позволяя ротовому аппарату продолжать проникать глубже.

В это время, если смотреть снаружи кожи, нижняя губа комара изогнута в арку, а нижняя часть прилегает близко к вашей коже. Открывая рану, он направляет другие ротовые части к кровеносным сосудам, точно так же, как левая рука держит гвоздь, направляя правую руку туда, куда должен упасть молоток.

Но комар не может найти кровеносные сосуды в 100% случаев, поэтому его верхняя и нижняя челюсти подобны швейцарскому армейскому ножу, который использует частоту 10-15 Гц, чтобы многократно прокалывать и резать, блуждая между вашей кожей и плотью в поисках подходящих капилляров. Этот процесс укуса может длиться даже несколько минут. Наконец комар нашел целевой кровеносный сосуд, и две трубочки в центре ротового аппарата — верхняя губа и язык — начали работать.

Язык отвечает за введение слюны в кровеносные сосуды. Слюна комара содержит анофелин, который предотвращает свертывание крови и облегчает ток крови. Он также содержит обезболивающий белок, который может снизить чувствительность кожи при всасывании крови.

Последний этап работы ротового аппарата комара — сосание крови. В это время наконец-то пришла очередь работать над верхней губой. Как и нижняя челюсть, она мягкая снаружи и твердая внутри. Чем ближе к острию, тем выше твердость поверхности. Он отвечает за проникновение в капилляры и транспортировку свежей крови.

Когда комар высасывает слишком много крови, его брюшко раздувается и становится больше его самого. В это время она отделит воду из крови и освободит место для хранения более питательных эритроцитов. Весь процесс кровососания занимает почти 240 секунд. Даже в условиях отсутствия помех есть половина шанса, что комары не смогут сосать кровь.

А вот комару Culex в вашем доме повезло. Прежде чем вы его нашли, он спел песенку и ушел. Слюна, которую он оставляет после себя, будет распознана вашей иммунной системой как «чужеродный вирус» и начнет иммунную войну.

Функциональные белки слюны комаров связываются с сенсибилизированными клетками под кожей и слизистыми оболочками, заставляя клетки выделять гистамин и другие вещества, вызывая покраснение кожи, отек и зуд.

Итак, суть москитного мешка – это аллергическая реакция. Если кого-то кусает комар в течение длительного времени, его иммунная система сможет игнорировать белок слюны комара, и в конечном итоге укус не произойдет. Но на самом деле большинство людей не были достаточно укушены, поэтому трудно быть невосприимчивым к атакам комаров. Слюна комара не только вызовет вздутие живота, но если комар является переносчиком переносимых комарами патогенов, таких как паразиты малярии, вирус денге, вирус Зика и японский энцефалит, в это время патогены также будут смешаны в организме со слюной.

До сих пор ежегодно от укусов комаров умирают более 700 000 человек. #Как сделать иголки с ротовым аппаратом, как у комаров? После наблюдения за процессом кровососания комара тайна его безболезненного кровососания была раскрыта: во-первых, его слюна с анестетиком, во-вторых, его крошечные, но разные ротовые органы и способ вибрационного проникновения. Затем некоторые студенты спросили, могут ли люди сделать иглу, напоминающую ротовой аппарат комара, чтобы имитировать укус комара и сделать укол менее болезненным?

Здесь следует упомянуть технологию микроигл. Вдохновленный «безболезненным кровососанием» комаров, японский ученый Фумио Камияма разработал чрезвычайно тонкую иглу для инъекций диаметром всего 60 микрон. Путем размещения нескольких таких массивов микроигл можно добиться быстрой доставки лекарств.

Длина микроиглы такого типа составляет всего от нескольких сотен микрон до нескольких миллиметров. Он может проходить через роговой слой кожи, не задевая болевой нерв. Он образует канал доставки лекарственного средства на поверхность кожи, позволяя лекарственному средству достигать заданной глубины кожи и проникать в подкожную капиллярную сеть для всасывания. Препарат проникает, не вызывая боли и повреждения кожи. Можно сказать, что технология микроигл представляет собой технологический прорыв в доставке лекарств и заборе крови. Специально для людей с диабетом и других людей, которым необходимы длительные инъекции лекарств, им больше не придется терпеть боль от инъекций. Это чувство можно описать только одним словом: круто (Шэнь Тэн)!

Однако, поскольку искусственные микроиглы проникают непосредственно в кожу, сила проникновения на три порядка больше, чем у стилетов комаров, и они склонны к короблению и поломке в процессе проникновения. Масштабное клиническое применение пока не достигнуто.

На конце верхней губы комара также можно увидеть V-образное ребро длиной 20–25 мкм. Эта структура повышает прочность и жесткость верхней губы, делая ее менее склонной к повреждениям при изгибе. Этот природный дизайн намного превосходит все обычные конструкции игл и микроигл. Таким образом, с точки зрения Создателя, бионические иглы, изготовленные с помощью существующих технологий, являются лишь плохой имитацией ротового аппарата комара.

Кроме того, при проектировании некоторого медицинского оборудования учитывалось строение ротового аппарата комаров, например иглы для биопсии. Биопсия является наиболее распространенным способом диагностики рака. Врачи используют иглу для биопсии, чтобы взять небольшой кусочек ткани, называемый образцом, из предполагаемой опухоли. Затем патологоанатом рассмотрит образец под микроскопом, чтобы поставить точный диагноз. Однако игла для биопсии может вызвать повреждение тканей, деформацию, движение и другие проблемы во время процесса введения.

Это не только влияет на точность диагностики, но и может привести к травме пациента. Даже небольшая травма может привести к необратимому повреждению головного мозга, особенно в тканях головного мозга, поэтому медицинское сообщество стремилось иметь иглу для биопсии, которая не вызывала бы повреждения тканей. В 2017 году четверо ученых из Университета Темпл разработали бионическую хирургическую иглу, позаимствовавшую зубчатую структуру челюсти комара.

Они протестировали бычий мозг и бычью печень и обнаружили, что игла с такой специальной структурой была более эффективной. По сравнению с обычными иглами зубчатая игла снижала сопротивление примерно на 10-25% при прокалывании бычьего мозга и снижала сопротивление на 35-45% при проколе говяжьей печени. Это также означает, что эта игла для биопсии имеет меньшее сопротивление при введении в кожу, вызывает меньшую деформацию ткани во время процесса введения и выдавливания и с меньшей вероятностью вызывает смещение.

Буквально в прошлом месяце на Всемирной конференции по искусственному интеллекту Государственная ключевая лаборатория сенсорных технологий Шанхайского института микросистем Китайской академии наук продемонстрировала разработанный ими бионический гибкий нейронный зонд, похожий на ротовой аппарат комара. Проще говоря, это инвазивный интерфейс мозг-компьютер, который можно использовать для клинических исследований, мониторинга и лечения заболеваний головного мозга, таких как эпилепсия, депрессия и БАС.

Этот бионический нейронный зонд, похожий на комара, имитирует уникальную структуру нижней челюсти и верхней губы комара: жесткий внешний стержень снаружи и гибкая соломинка внутри. Твердость внешнего стержня обеспечивает имплантацию, а гибкую соломинку можно удерживать в организме для сбора. Твердость внешней оболочки может даже напрямую проникать в твердую мозговую оболочку. По сравнению с традиционными интерфейсами мозг-компьютер, которые требуют разрезания твердой мозговой оболочки и последующей ее имплантации, это более удобно, и электроды не будут повреждены в процессе проникновения.

Высокочувствительный тактильный сенсорный массив, расположенный за зондом, также научился тому, как комары используют прикосновение вместо зрения для определения местоположения, и может точно определить, касается ли зонд ткани мозга или кровеносных сосудов, тем самым избегая повреждения кровеносных сосудов.

Люди изучают бионический принцип стилетов комаров уже сотни лет. Следующая трудность заключается в микро-нанотехнологиях производства и снижении затрат. Хотя мы все ненавидим комаров, бесчисленное количество ученых усердно работают над имитацией комаров, чтобы однажды наши инъекции или операции стали такими же безболезненными, как укусы комаров.

Хотя наше подражание изысканному замыслу природы все еще плохое, это не может помешать людям понять его и извлечь из него уроки, пока мы не станем своими собственными творцами.