Moskitorüssel als Vorbild für schmerzfreie Nadeln

Moskitorüssel als Vorbild für schmerzfreie Nadeln

21.07.2008, 14:55 Uhr | ak

Mit ihrem Rüssel zapfen Moskitos ihren Opfern fast unbemerkt Blut ab (Quelle: imago)Patienten, die Angst vor Spritzen haben, könnte diese schon bald genommen werden. Indische und japanische Forscher haben eine schmerzfreie "Mikronadel" nach dem Vorbild eines Moskitorüssels entwickelt.

Sie soll das lästige Pieksen beim Durchstechen der Haut verhindern, das berichtet die Website "NewScientist.com", die sich auf einen Artikel im "Journal of Applied Physics" beruft. Die Nadel soll schmerzfrei die Haut durchstechen - genau wie bei einem Moskitobiss, bei dem der Gestochene den Stich erst später bemerkt. Mit der Kanüle kann zum Beispiel Blut abgenommen oder Medikamente injiziert werden.

Unterdruck wird ausgenutzt

Ein Moskitoweibchen saugt unbemerkt Blut aus seinem Opfer. Dabei spannt und entspannt es abwechselnd verschiedene Muskeln im Rüssel. So entsteht ein Unterdruck und das Blut wird angesaugt. Suman Chakraborty vom Indian Institute of Technology in Kharagpur und sein Kollege Kazuyoshi Tsuchiya von der Tokai Universität in Kanagawa haben nach diesem Schema ihre schmerzfreie Nadel entwickelt. Viele von Moskitos Gestochene glauben, dass der Einstich schmerzt. Tatsächlich spürt man aber nach Aussagen der Forscher den Speichel des Tieres, der die Blutgerinnung hemmt. Dieser führt dann auch zur Entzündung.

Pumpe hilft beim Ansaugen

Das Saugen des Moskitos wird durch einer Art winziger Pumpe nachgeahmt, die mit Hilfe piezoelektrischen Antriebs funktioniert. Mit Piezoelektrizität bezeichnet man das Zusammenspiel von mechanischem Druck und elektrischer Spannung in Festkörpern. Der inverse piezoelektrische Effekt wird zum Beispiel auch für die Flüssigkeitszerstäubung beim Tintenstrahldrucker eingesetzt.

Sie wollen mehr über Piezoelektrizität erfahren? Klicken Sie einfach doppelt auf das Wort und danach in dem kleinen Popup-Fenster auf "Wikipedia". Probieren Sie's mal aus. Das geht übrigens auch mit allen anderen Begriffen.

Nadel so wie winzig wie ein Haar

Die winzige Nadel hat einen Außendurchmesser von 60 Mikrometern, was der Mundöffnung eines Moskitos entspricht. Das ist fast so dick wie ein menschliches Haar. Im Innern misst die Nadel gerade mal 25 Mikrometer. Die Kanüle einer herkömmlichen Spritze hat einen Außendurchmesser von rund 900 Mikrometern. Die neue Nadel ist aus Titanlegierungen gefertigt. Während andere "Mikronadeln" beim Injizieren abbrechen können, soll dies bei der neuen Erfindung nicht mehr passieren, berichtet "NewScientist.com".

Für Diabetiker geeignet

Bis zu drei Millimeter tief kann die Kanüle die Haut schmerzfrei durchstechen. Fünf Mikroliter Blut pro Sekunde kann man mit der Nadel entnehmen. Das reicht zum Beispiel für die Blutentnahme bei Diabetikern, um deren Blutzuckerspiegel zu kontrollieren.

Metall erinnert sich an alte Form

Die Entwickler verwenden eine Formgedächtnislegierung, um die Nadel in die Haut einzuführen. Das heißt, dass das Metall sich beim Erwärmen in eine frühere Form zurückverwandeln kann, indem es sich quasi daran erinnert. Mit Hilfe einer winzigen Pumpe können Medikamente verabreicht oder Insulin gespritzt werden.

Kapillareffekt wie bei Bäumen

Aufgrund des kleinen Durchmessers machen sich die Entwickler damit noch einen weiteren Effekt aus der Natur zunutze - der sogenannten Kapillarität. Dabei steigen durch die Oberflächenspannung Flüssigkeiten in engen Hohlräumen fester Körper empor. Wenn man zum Beispiel in ein Glas mit Wasser ein enges Röhrchen hält, steigt das Wasser im Röhrchen an. Nach diesem Prinzip transportieren Bäume das Wasser aus dem Boden bis zu den Blättern.

Zweifel an Massentauglichkeit

In weiteren Tests und in der Praxis muss sich die Mini-Kanüle erst noch bewähren. Geoffrey Thomas von der University of Calgary in Kanada bezweifelt, dass die Nadel massentauglich wird, berichtet die Website "NewScientist.com". Er arbeitet an einer ähnlichen Entnahmemethode, um Blutzucker zu testen.

Quelle: t-online.de