Eine raffinierte Konstruktion macht die Borsten der nordamerikanischen Stachelschweine einzigartig: Einmal eingedrungen, verankern winzige Widerhaken die Stachelspitzen in der Haut jedes Angreifers.
Aber nicht nur das: Die mikroskopisch kleinen Schüppchen lassen die Spitzen auch leichter in die Haut eindringen als jede Injektionsnadel. Das hat ein internationales Forscherteam bei mikroskopischen Analysen und Stichtests herausgefunden.
Die Widerhaken der Stachelschwein-Borsten konzentrieren den Druck beim Eindringen ähnlich wie die Zähne eines gesägten Messers. Man benötige daher mit solchen Strukturen viel weniger Kraft um ein Gewebe zu zerteilen, berichten die Forscher im Fachmagazin «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).
Wie die Wissenschaftler herausfanden, richten die schuppenbewehrten Stachelspitzen deutlich weniger Schäden in der Haut an als eine glatte Nadel. Deshalb könnte ihre Struktur zukünftig gut als Vorbild für schonendere und weniger schmerzende Injektionsnadeln, Sonden oder Katheter dienen, meinen Woo Kyung Cho vom Massachusetts Institute of Technologie (MIT) in Cambridge und ihre Kollegen.
Ein von ihnen entwickelter Nadel-Prototyp mit Mikro-Widerhaken nach Stachelschwein-Vorbild benötigte 80 Prozent weniger Kraft, um in Hautgewebe einzudringen als eine normale Nadel. Da das Gewebe dadurch weniger gequetscht werde, sei dies auch weniger schmerzhaft.