Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.
Overslaan en naar de inhoud gaan

Zorg van de toekomst

Pijnloos injecteren dankzij stekelvarkens

Leestijd: 4 minuten

Soms kunnen we veel van de natuur leren. Neem bijvoorbeeld de 'vacht' van een stekelvarken. Die zou kunnen leiden tot effectievere en minder pijnlijke injectienaalden.

Stekelvarkens hebben aan de punten van elk van hun dertigduizend stekels onzichtbaar kleine schubben zitten. Die werken als weerhaakjes en dat maakt het extreem lastig om zo’n stekel te verwijderen. Dat zou menig hond of ander dier die zich door een stekelvarken als speldenkussen liet gebruiken, je kunnen ‘vertellen’. Een dierenarts is in zo'n geval uren bezig om alle stekels te verwijderen.

Er zijn wetenschappers die hopen dat ze de natuurlijke capaciteit van het stekelvarken kunnen gebruiken om injectienaalden te verbeteren.

Stekelvarkens hebben aan de punten

Invloed van weerhaakjes

Een team onderzoekers van de Universiteit van Harvard deed onderzoek naar het Noord-Amerikaanse stekelvarken. Ze wilden weten hoeveel invloed de weerhaakjes hebben op de prikeigenschappen van de stekels en stuitten daarbij op een verrassing. De weerhaakjes maken het niet alleen lastig om stekels te verwijderen, maar zorgen er andersom ook voor dat de stekels veel makkelijker de huid binnendringen - vergeleken met gladde stekels.

 

Kippenvlees en varkenshuid

De onderzoekers gebruikten onder meer kippenvlees en stukjes varkenshuid voor de proeven, en stekels van zowel Noord-Amerikaanse als Afrikaanse stekelvarkens. De stekels met weerhaakjes van het Noord-Amerikaanse stekelvarken drongen twee keer zo makkelijk het vlees in als die van zijn Afrikaanse neef. Daarentegen kostte het vier keer zoveel kracht om de Noord-Amerikaanse stekels met weerhaakjes te verwijderen. Simpel uitgelegd is het zo dat de schubben zich eenmaal in het vlees gedragen als een soort uitgeklapte paraplu. Ze zetten zich als het ware schrap zodra de stekel achterwaarts beweegt.

Minder pijnlijke injectienaalden

’’Dit is het enige systeem met deze dubbele functie: waarbij het penetreren soepeler verloopt en het er uittrekken juist extra kracht kost,’’ stelt Jeffrey Karp, onderzoeksleider en biowetenschapper van het Brigham and Women's Hospital in Boston.

De eigenschappen van de stekels met weerhaken kunnen volgens hem en zijn collega’s wellicht leiden tot het ontwerp van een nieuwe generatie minder pijnlijke injectienaalden. Door minder pijnlijke naalden worden griepprikken en andere vaccinaties bijvoorbeeld minder angstaanjagend.

En als minder kracht nodig is om de aderen binnen te dringen, kan dit dokters helpen om delicate bloedvaten te bereiken en bijkomende schade te voorkomen, stelt Karp.

Aan de andere kant zou je door het nabootsen van de kracht van weerhaakjes kunnen zorgen dat een infuus blijft zitten terwijl een patiënt beweegt. Het zou bijvoorbeeld ook het haastige transport van gewonde soldaten uit een oorlogsgebied makkelijker maken.

Van stekelvarken tot chirurgische nietjes

De weerhaakjestechniek van het Noord-Amerikaanse stekelvarken kan ook in andere medische hulpmiddelen worden verwerkt.

’’De techniek zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt bij medische tape of chirurgische nietjes waarmee wonden worden dicht geniet, zodat ze beter blijven zitten,’’ zegt onderzoeker Woo Kyung Cho, een biomedisch ingenieur van de Harvard Medical School en het Massachusetts Institute of Technology.

Nu is het bij de nietjes dan weer de vraag hoe je ze er later weer makkelijk uit krijgt. Maar ook daarvoor heeft hoofdonderzoeker Jeffrey Karp al een oplossing bedacht: de weerhaakjes biologisch oplosbaar maken, zodat ze net zolang blijven zitten als nodig en daarna verdwijnen.

 

Van stekelvarken tot chirurgische nietjes

Lees meer over het onderzoek naar stekelvarkens en hun medisch nut via deze link.

Gekkopootjes als inspiratie voor oersterk, klevend verband

Jeffrey Karp en zijn collega-onderzoekers lieten zich eerder al door de gekko inspireren bij het ontwikkelen van klevend verband.

Ze hebben waterdicht en oersterk klevend verband ontwikkeld van een soort biorubber dat in de operatiekamer zou kunnen worden gebruikt om operatiewonden en zelfs wonden in het lichaam af te dichten. De structuur van het verband lijkt op die van de onderkant van gekkopootjes. Gekko’s kunnen dankzij hun unieke pootjes tegen muren en zelfs tegen het plafond op lopen. Het verband is daarnaast bedekt met een soort suikerlijm, waardoor het naast aan gladde oppervlakten ook blijft plakken aan ‘natte oppervlakten’, zoals het hart, de blaas of longweefsel. En omdat het verband biologisch afbreekbaar is, lost het na verloop van tijd vanzelf op en hoeft het niet te worden verwijderd.

’Er is grote behoefte aan zelfklevend verband’

’’Er is grote behoefte aan zelfklevend verband,’’ zegt Karp. Het gekko-verband kan bijvoorbeeld een gat afdichten dat is ontstaan door een maagzweer of de darmen afsluiten na verwijdering van een ziek gedeelte.

Omdat het materiaal makkelijk vouw- en plooibaar is, kan het gebruikt worden om wonden van kijkoperaties te dichten, omdat die door de kleine incisies moeilijk te hechten zijn. Ook zouden er medicijnen in kunnen worden verwerkt, die net als het verband langzaam oplossen in het lichaam.