De legboor van de sluipwesp stond model voor een flinterdunne, flexibele en stuurbare chirurgische naald.
Bij chirurgische ingrepen is het belangrijk dat artsen zo weinig mogelijk schade aanrichten aan weefsels, bloedvaten en zenuwen. Dat is zeker zo bij operaties in de hersenen of rond het ruggenmerg. Onderzoekers van de TU Delft waren op zoek naar een flinterdunne naald om de klus te klaren. Ze vroegen zich af of ze inspiratie konden halen uit de natuur en klopten aan bij de universiteit van Wageningen.
De naald beweegt zich zelfstandig door weefsels, zonder er van buitenaf tegenaan te duwen
Wagenings onderzoekers Sander Gussekloo en Uros Cervenik bedacht dat de sluipwesp een oplossing kon brengen. Sluipwespen leggen hun eitjes in larven van andere insecten, omdat die voor de uitgekomen sluipwesplarven als voedsel dienen. Hoewel die larven vaak verstopt zitten in planten, bomen of vruchten, krijgen sluipwespen hun eitjes makkelijk op hun bestemming. Dat komt omdat de diertjes aan haar achterlijf een dunne holle buis hebben zitten die ze in alle richtingen kunnen bewegen en moeiteloos door obstakels kunnen boren.
Om te achterhalen hoe dat kan, filmden Gussekloo en Cervenik enkele sluipwespen terwijl ze met hun legboor eitjes legden in een doorzichtige gel. Ze zagen dat de legboor bestaat uit drie schuivende delen die afwisselend kunnen bewegen. Door het onderste deel steeds verder uit te schuiven dan het bovenste, kan de wesp bochten maken met haar legboor en ze rond de harde delen van planten en vruchten manoeuvreren. De wesp kan de legboor ook zelfstandig naar voren bewegen, zonder er van buitenaf tegenaan te duwen. De legboor zaagt zich als het ware vanzelf het hout in.
Op basis van deze informatie, ontwikkelden Paul Breedveld, Dimitra Dodou en Marta Scali van de TU Delft flinterdunne, flexibele en stuurbare naalden. Ze bestaan uit zeven los van elkaar bewegende ultradunne staafjes. ‘Ook onze naald kan zich zelfstandig door het weefsel voortbewegen, zonder er van buitenaf tegenaan te duwen’, vertelt Breedveld. ‘Op deze manier zijn ingrepen mogelijk waarbij de naald op hele diepe, verafgelegen locaties in het lichaam moet worden gemanoeuvreerd.’
Voorlopig kan de naald alleen nog maar flauwe bochten maken, omdat het nog niet helemaal duidelijk is hoe de sluipwesp nauwkeurig over scherpe hoeken kan sturen. Wat wel al geweten is, is dat er geen spiertjes in de boor zitten. De sluipwesp gebruikt de spiertjes in haar achterlijf wellicht om de losse onderdelen aan te sturen, maar het is nog niet helemaal duidelijk hoe ze dat precies doet.
De onderzoekers hopen de naalden op termijn te combineren met buisjes en andere systemen om onder andere medicijnen af te leveren op moeilijk te bereiken plekken in het lichaam.
