为什么不能制造出像蚊子口器一样的针头?

为什么不能制造出像蚊子口器一样的针头?

Kjng,理学博士

2023 年 11 月 22 日更新,恭喜合作过的大佬团队当选院士!

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总结:很难。现有技术仿生出来的针只是对蚊子喙拙劣的模仿。

曾帮助某材料大佬团队做过这个课题,大佬判断,如果真的实现了对蚊子口器的功能仿生,对测血糖、取血化验都将产生革命性改变,保底是个 nature 封面级的成果。我作为生物学部分负责提供样本,博士期间解剖过无数蚊子头,太熟练了,以至于能 1 分钟内把蚊子喙的几个部分分开。

一是蚊子口器结构复杂。上颚,下颚,上唇,下唇,舌等部分各司其职,不仅有物理结构,还有肌肉组织、神经系统、传感系统,堪称蚊子的“第七只手”,复杂程度根本不是我们想象的一根针管或是“几层管子”。

二是仿生难度大。即便把结构搞清楚,建立了三维模型,实际制作起来,受到材料和现有技术的制约,几乎不可能在如此小的尺度内对蚊子口器实现功能上的仿生。蚊子叮人,不是我们“打针”,而是“架炮”、“破口”、“锯入”一套组合动作。

三是功能难实现,蚊子吸血之所以“无感”,是物理尺度小、生物识别精,以及分泌物的化学麻痹综合作用结果,这种功能上高度的集成性在如此尺度上极难仿造成功。

最后,有志挑战这个课题的材料学团队,欢欢迎交流。。