Lorsqu’une « aiguille » pénètre dans votre peau, vous ne ressentez rien et pouvez même ressentir de légères démangeaisons. Oui, cela a été fait par le moustique que vous détestez le plus. Aujourd’hui, je vais vous parler de la façon dont les moustiques que vous détestez tant utilisent une méthode subtile de succion du sang pour vous faire saigner sans douleur.

Question : où dans le monde les bébés humains pleurent-ils le plus ? Il n’y a qu’une seule réponse, c’est la salle d’injection du service de pédiatrie de l’hôpital.

Qu'il s'agisse d'une aiguille à perfusion ou d'une seringue, tant que cette chose brillante est montrée, elle fera certainement pleurer tous les enfants. Après tout, au cours des millions d'années d'évolution humaine, nous pouvons immédiatement ressentir un danger lorsque nous voyons des aiguilles et des objets pointus, on peut donc dire que la peur des aiguilles est gravée dans les gènes humains. Mais il y a une exception.

Lorsqu’une « aiguille » pénètre dans votre peau, vous ne ressentez rien et ressentez même de légères démangeaisons. Oui, c’est le moustique que vous détestez le plus.

Une fois que le moustique a sucé le sang, il ne vous laissera presque aucune douleur, sauf une poche extrêmement irritante. La même « aiguille » est utilisée pour percer la peau, alors comment les moustiques peuvent-ils sucer le sang sans douleur ? Afin de répondre à cette question, de nombreux scientifiques étudient les moustiques et tentent de développer des aiguilles qui ressemblent à des bouches de moustiques. Bonjour à tous, je suis un mauvais critique. Aujourd'hui, je vais vous parler de la façon dont les moustiques que vous détestez tant utilisent des méthodes exquises de succion du sang pour vous faire saigner sans douleur.

# Comment les moustiques sucent-ils le sang sans douleur ? Si vous attrapez un moustique vivant, vous constaterez que son aiguille est si douce qu’il est impossible de la percer dans la peau, quels que soient vos efforts. Étant donné que les moustiques ne percent pas directement la peau avec leurs aiguilles buccales, ils utilisent une technique spéciale pour sucer le sang. Structure de la pièce buccale du moustique Il s'agit d'un moustique Culex, le moustique qui vous pique le plus souvent.

De l'extérieur, la pièce buccale du moustique ressemble effectivement à une aiguille, mais sa structure réelle est très complexe et ressemble davantage à une machine à bouclier. Ce que nous pouvons voir, c'est la lèvre inférieure du moustique, qui ressemble à un fourreau et contient six aiguilles.

Une paire de mâchoires supérieures, une paire de mâchoires inférieures, une lèvre supérieure et une langue. La partie avant de la mâchoire inférieure du moustique est dentelée, douce à l'intérieur et dure à l'extérieur. Plus la pointe est proche, plus la dureté de la surface est élevée. Il est chargé de poignarder et de scier la peau, tandis que la mâchoire supérieure est très tranchante et est chargée de couper la peau. La langue est chargée d'injecter la salive, la lèvre supérieure est chargée d'aspirer le sang et le « fourreau », la lèvre inférieure, est chargé de guider la position et d'ouvrir la plaie.

Le moustique ne vous pique donc pas avec une aiguille, mais utilise une configuration « 6+1 » pour sucer votre sang. Comment les moustiques sucent-ils le sang ? Aujourd'hui, ce moustique Culex s'est de nouveau arrêté sur votre corps et a décidé de sucer du sang, mais ce processus n'est pas facile.

Premièrement, le moustique resserrera ses pièces buccales et créera un impact dynamique sur votre peau. À ce moment-là, « l'épée divine des six méridiens » enveloppée sous sa lèvre inférieure sera dégainée collectivement et la mâchoire supérieure sera attaquée en premier. Cette aiguille a la pointe la plus pointue, comme une épée en aluminium perçant votre peau, puis la mandibule avec une pointe dentelée, qui est chargée de scier la peau, permettant aux pièces buccales de continuer à pénétrer plus profondément.

À ce moment-là, en regardant de l'extérieur de la peau, la lèvre inférieure du moustique est courbée en arc et la partie inférieure est proche de votre peau. Pendant qu'il ouvre la plaie, il guide les autres pièces buccales pour trouver les vaisseaux sanguins, tout comme la main gauche tenant un clou, guidant ainsi la main droite là où le marteau doit tomber.

Mais le moustique ne peut pas trouver les vaisseaux sanguins 100 % du temps, c'est pourquoi ses mâchoires supérieure et inférieure sont comme un couteau suisse, utilisant une fréquence de 10 à 15 Hz pour percer et couper à plusieurs reprises, errant entre votre peau et votre chair, à la recherche de capillaires appropriés. Ce processus de morsure peut même durer plusieurs minutes. Finalement, le moustique a trouvé le vaisseau sanguin cible et les deux tubes situés au centre des pièces buccales, la lèvre supérieure et la langue, ont commencé à fonctionner.

La langue est chargée d’injecter la salive dans vos vaisseaux sanguins. La salive des moustiques contient de l'anophéline, qui empêche la coagulation du sang et permet au sang de circuler plus facilement. Il contient également des protéines anesthésiantes, qui peuvent réduire la sensibilité de votre peau lorsque vous sucez du sang.

La dernière étape des pièces buccales du moustique consiste à sucer le sang. A ce moment, c'est enfin au tour de la lèvre supérieure de travailler. Comme la mâchoire inférieure, elle est molle à l’extérieur et dure à l’intérieur. Plus la pointe est proche, plus la dureté de la surface est élevée. Il est chargé de s’insérer dans les capillaires et d’évacuer le sang frais.

Lorsqu’un moustique suce trop de sang, son abdomen gonfle et devient plus gros que lui. À ce moment-là, il séparera l’eau du sang et fera de la place pour stocker des globules rouges plus nutritifs. L'ensemble du processus de succion du sang prend près de 240 secondes. Même dans des conditions sans interférences, il y a une demi-chance que les moustiques ne soient pas capables de sucer le sang.

Mais le moustique Culex dans votre maison a de la chance. Avant que vous ne le trouviez, il a chanté une petite chanson et est parti. La salive qu’il laisse sera reconnue par votre système immunitaire comme un « virus étranger » et déclenchera une guerre immunitaire.

Les protéines fonctionnelles de la salive des moustiques se lieront aux cellules sensibilisées sous la peau et aux muqueuses, provoquant la libération d'histamine et d'autres substances par les cellules, provoquant des rougeurs cutanées, des œdèmes et des démangeaisons.

L’essence du sac anti-moustique est donc une réaction allergique. Si quelqu'un est piqué par un moustique pendant une longue période, son système immunitaire sera capable d'ignorer la protéine présente dans la salive du moustique et la piqûre ne se produira finalement pas. Mais en réalité, la plupart des gens n’ont pas été suffisamment piqués, il est donc difficile d’être à l’abri des attaques de moustiques. La salive du moustique ne fera pas seulement gonfler, mais si le moustique est porteur d'agents pathogènes transmis par les moustiques, tels que les parasites du paludisme, le virus de la dengue, le virus Zika et l'encéphalite japonaise, les agents pathogènes seront également mélangés dans le corps à ce moment-là.

Jusqu’à présent, plus de 700 000 personnes meurent chaque année des piqûres de moustiques. #Comment fabriquer des aiguilles avec des pièces buccales comme les moustiques ? Après avoir observé le processus de succion du sang du moustique, le mystère de sa succion indolore du sang a été résolu : premièrement, sa salive anesthésiée, et deuxièmement, ses pièces buccales minuscules mais différentes et le mode de pénétration vibrante. Ensuite, certains étudiants ont demandé : les humains peuvent-ils fabriquer une aiguille qui ressemble aux pièces buccales d'un moustique, afin de pouvoir simuler une piqûre de moustique et rendre l'injection moins douloureuse ?

Cela doit mentionner la technologie des micro-aiguilles. Inspiré par la « succion de sang indolore » des moustiques, le scientifique japonais Fumio Kamiyama a développé une aiguille d'injection extrêmement fine d'un diamètre de seulement 60 microns. En disposant plusieurs de ces réseaux de micro-aiguilles, une administration rapide de médicaments peut être obtenue.

Ce type de micro-aiguille ne mesure que quelques centaines de microns à quelques millimètres de long. Il peut traverser la couche cornée de la peau sans toucher le nerf douloureux. Il forme un canal d'administration du médicament à la surface de la peau, permettant au médicament d'atteindre une profondeur désignée de la peau et de pénétrer dans le réseau capillaire sous-cutané pour être absorbé. Le médicament pénètre sans provoquer de douleur ni de lésions cutanées. La technologie des micro-aiguilles peut être considérée comme une avancée technologique dans l’administration de médicaments et le prélèvement sanguin. Surtout pour les personnes atteintes de diabète et les autres personnes qui ont besoin d'injections de médicaments à long terme, elles n'ont plus à supporter la douleur des injections. Ce sentiment ne peut être décrit qu'en un mot, cool (Shen Teng) !

Cependant, étant donné que les micro-aiguilles artificielles pénètrent directement dans la peau, la force de pénétration est trois fois supérieure à celle des stylets anti-moustiques, et elles ont tendance à se déformer et à se casser pendant le processus de pénétration. L’application clinique à grande échelle n’a pas encore été réalisée.

Une côte en forme de V d'une longueur de 20 à 25 μm peut également être vue à l'extrémité de la lèvre supérieure du moustique. Cette structure améliore la résistance et la rigidité de la lèvre supérieure, la rendant moins sujette aux dommages causés par la flexion. La conception de cette nature est bien supérieure à toutes les conceptions d’aiguilles et de micro-aiguilles ordinaires. Ainsi, du point de vue du Créateur, les aiguilles bioniques fabriquées avec la technologie existante ne sont qu’une mauvaise imitation des pièces buccales des moustiques.

En outre, la conception de certains équipements médicaux s’est également inspirée de la structure des pièces buccales des moustiques, comme les aiguilles à biopsie. Une biopsie est le moyen le plus courant de diagnostiquer un cancer. Les médecins utilisent une aiguille à biopsie pour prélever un petit morceau de tissu, appelé échantillon, provenant d’une tumeur suspectée. Le pathologiste examinera ensuite l’échantillon au microscope pour poser un diagnostic précis. Cependant, l’aiguille de biopsie peut provoquer des lésions tissulaires, des déformations, des mouvements et d’autres problèmes lors du processus d’insertion.

Cela affecte non seulement l’exactitude du diagnostic, mais peut également provoquer un traumatisme chez le patient. En particulier pour les tissus cérébraux, même un traumatisme mineur peut provoquer des lésions cérébrales irréversibles. La communauté médicale est donc impatiente de disposer d'une aiguille de biopsie qui ne causera pas de lésions tissulaires. En 2017, quatre scientifiques de l'Université Temple ont développé une aiguille chirurgicale bionique qui empruntait la structure dentelée de la mâchoire d'un moustique.

Ils ont effectué des tests sur du cerveau et du foie de bovins et ont découvert que l'aiguille dotée de cette structure spéciale était plus efficace. Par rapport aux aiguilles ordinaires, l'aiguille dentelée a réduit la résistance d'environ 10 à 25 % lors du perçage du cerveau bovin et a réduit la résistance de 35 à 45 % lors du perçage du foie de bœuf. Cela signifie également que cette aiguille de biopsie a moins de résistance lorsqu'elle est insérée dans la peau, provoque moins de déformation des tissus pendant le processus d'insertion et d'extrusion et est moins susceptible de provoquer un déplacement.

Le mois dernier, lors de la Conférence mondiale sur l'intelligence artificielle, le Laboratoire national de technologie de détection de l'Institut des microsystèmes de Shanghai, de l'Académie chinoise des sciences, a présenté une sonde neuronale bionique flexible qu'ils ont développée, semblable aux pièces buccales des moustiques. En termes simples, il s’agit d’une interface cerveau-ordinateur invasive qui peut être utilisée pour la recherche clinique, la surveillance et le traitement de maladies cérébrales telles que l’épilepsie, la dépression et la SLA.

Cette sonde neurale bionique semblable à un moustique imite la structure unique de la mâchoire inférieure et de la lèvre supérieure du moustique - une tige externe dure à l'extérieur et une paille flexible à l'intérieur - la dureté de la tige externe assure l'implantation, tandis que la paille flexible peut être retenue dans le corps pour la collecte. La dureté de la coque externe peut même pénétrer directement dans la dure-mère. Par rapport aux interfaces cerveau-ordinateur traditionnelles, qui nécessitent d’ouvrir la dure-mère puis de l’implanter, cette méthode est plus pratique et les électrodes ne seront pas endommagées pendant le processus de pénétration.

Le réseau de capteurs tactiles hautement sensibles derrière la sonde a également appris comment les moustiques utilisent le toucher au lieu de la vision pour se localiser, et peut distinguer avec précision si la sonde touche les tissus cérébraux ou les vaisseaux sanguins, évitant ainsi d'endommager les vaisseaux sanguins.

Les humains étudient le principe bionique des stylets de moustiques depuis des centaines d’années. La prochaine difficulté réside dans la technologie de fabrication micro-nano et dans la réduction des coûts. Bien que nous détestions tous les moustiques, d’innombrables scientifiques travaillent dur pour imiter les moustiques, afin qu’un jour nos injections ou nos interventions chirurgicales soient aussi indolores que les piqûres de moustiques.

Bien que notre imitation du design exquis de la nature soit encore médiocre, cela ne peut pas empêcher les humains de le comprendre et d'en tirer des leçons jusqu'à ce que nous devenions nos propres créateurs.