Pinchos microscópicos son lo que hacen de la púa del puercoespín un arma tan poderosa, según reveló un estudio reciente dado a conocer en Estados Unidos.
Los puercoespines del norte de América son famosos por su mecanismo único de defensa, el cual está dotado de 30.000 púas en sus espaldas.
Los investigadores estudiaron las estructuras de las púas para entender cómo hacen para entrar en la carne sin esfuerzo alguno, pero no salir tan fácilmente.
Los diminutos pinchos orientados hacia atrás que tachonan la punta de cada púa reducen la fuerza de penetración y maximizan el poder de permanencia.
Los hallazgos fueron difundidos a través de la publicación oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences.
Revolucionario
El equipo investigador, que incluye al Doctor Jeffrey Karp del Hospital Brigham and Women de Boston y a Robert Langer del Instituto de Tecnología de Massachusetts, piensa que el descubrimiento podría inspirar cambios revolucionarios en el equipo médico para uso humano.
“Nos sorprendió que nadie hubiera reportado anteriormente la fuerza que se requiere para remover las púas del tejido”, dijo Karp.
“Pero aún más nos sorprendió encontrar que no sólo los pinchos posicionados hacia atrás dificultan que se remueva la púa, sino que a su vez reducen la fuerza de penetración”, afirmó.
“Hasta donde sabemos, éste es el primer ejemplo de un sistema de alta ingeniería que posee una funcionalidad dual de polos opuestos”, dijo el científico.
Según los especialistas, el modelo podría ser utilizado para desarrollar “pinchos degradables o que se hinchan para permitir una fácil penetración y remoción en las agujas” o incluso para crear “la siguiente generación de adhesivos médicos, que podrían reemplazar las grapas o las suturas”, indicó.
“El tejido – explicó – debe estar alineado con cada pasada de sutura o colocación de grapas, lo cual puede consumir mucho tiempo. Y mientras más se tarde el procedimiento, mayor es el riesgo de complicación”.
“Un parche mimético de puercoespín se podría colocar fácilmente, lo cual sería muy útil en condiciones de emergencia”, afirmó.
Para entender como las púas realizan su notable función dual, los investigadores las analizaron utilizado un microscopio.
Con ayuda de un tinte fluorescente, resaltaron las estructuras de las células y observaron pinchos diminutos en la cónica punta negra de las púas.
Para probar cómo funcionaban los pinchos, el equipo usó púas naturales y réplicas sintéticas para perforar distintos tejidos.
Karp comparó los pinchos con una cuchilla serrada para localizar la fuerza de penetración en la punta del diente, antes que hacerlo a lo largo de la longitud de la cuchilla.
“Al rebanar un tomate, es mucho mas fácil hacerlo con un cuchillo serrado. Además, causa menos daño”, explicó Karp.
“Encontramos los mismos resultados con las púas, las empujamos hacía el tejido con y sin los pinchos, las dejamos adentro y examinamos los tejidos. Observamos mucho menos daño cuando los pinchos estaban presentes”, afirmó
El quipo encontró que las púas requieren de 60% a 70% menos fuerza para penetrar el tejido muscular que las púas sin los pinchos.
Sin embargo, al momento de la remoción, los pinchos jugaron el papel opuesto, ya que las estructuras microscópicas actuaron como anclas en el tejido.
Los puercoespines norteamericanos son la especie más norteña de estos animales.
Sus púas pueden alcanzar los 10 centímetros de longitud y son más cortas que las de sus primos africanos, las cuales pueden ser tres veces más largas.
“Los puercoespines son criaturas nocturnas de lento movimiento, ya que ellos no corren hacia el depredador para atacar, sus púas tienen que despegarse y penetrar fácilmente el tejido”, explicó Karp.
“Es importante recalcar que los puercoespines no disparan sus púas a través del aire, como un vez proclamó Aristóteles”, precisó.
