Heriot-Watt Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, dişi testere sineklerinin yumurtalarını bitkilere ekerken nasıl bu tür özel kesimler yaptığını inceledi.

Testere sineğinin yumurtlayan organının - yumurtlayıcı olarak adlandırılan - malzemeyi ne zaman keseceğini ve ne zaman kenara iteceğini içgüdüsel olarak bilen biyolojik pistonlu bir testere gibi davrandığını buldular.

Dişi testere sinekleri yumurtalarını bırakırken bitkileri öldürmekten kaçınmalıdır ve hakemli bir çalışma, hangi malzemenin kesileceği doğal bir seçicilik gösterdiğini ve bitki yapısına zarar vermekten kaçındığını buldu.

Dr. Verdaguer Mallorquí şunları söyledi: “Olağanüstü bir şey keşfettik - esasen kendisi için düşünen bir kesme mekanizması.

Testere sineğinin yumurtlayan organı yumuşak bitki dokusunu kesebilir, ancak su ve besin taşıyan tüpler de dahil olmak üzere bitkinin sert iç “sıhhi tesisatını” otomatik olarak önler.

“Bu, bitkinin hayatta kalmasını sağlar ve yumurtalardan gelen larvalar için bir besin kaynağı görevi görür.

“Bu seçici kesim, tamamen bitkinin farklı malzeme özellikleriyle etkileşime giren diş geometrisi ve bileşimi aracılığıyla gerçekleşir - sensör veya bilgisayar yok, milyonlarca yıllık evrimle rafine edilmiş zarif mühendislik.”

Araştırma ekibi testere sineğinin kesme mekanizmasını 400 kez büyüttü ve insan dokusunu taklit eden malzeme üzerinde test etti.

Sistemin benzer bir “nihai stres eşiği” üzerinde çalıştığını ve bu eşiğin altındaki parçaları yerinden çıkardığını buldular.

Profesör Marc Desmulliez şöyle açıklıyor: “Bu keşfin cerrahi uygulama için derin potansiyel etkileri var.

“Mevcut cerrahi aletler genellikle karmaşık operasyonlarda mücadele ediyor. Cerrahlar sıklıkla görünürlüğün zayıf olduğu ve hayati yapıları yanlışlıkla kesme riskinin yüksek olduğu kanla dolu ortamlarda çalışırlar

.

“Bu doğal mekanizmaya dayanan bir cerrahi alet içgüdüsel olarak kritik dokuları önlerken tam olarak ihtiyaç duyulan yerde kesebilir - esasen cerrahlara hataları önlemeye yardımcı olan bir araç verebilir.

“Şimdi cerrahlardan daha fazla girdi gerekiyor, ancak bu yeni keşfedilen mekanizmanın cazip beklentileri var.”

Ekip, testere taşlarının kesme dişlerinin hassas geometrisini çözmek için gelişmiş elektron mikroskobu ve 3D görüntüleme kullandı.

Küçük tırtıkların seçici kesme eylemini oluşturmak için daha büyük çıkıntılarla uyum içinde çalıştığını keşfettiler.

Cerrahlar genellikle görünürlüğün zayıf olduğu kanla dolu ortamlarda çalıştıklarından, ameliyat için yararlı olabilecek şeyin bu mekanizmanın pasif doğası olduğunu savunuyorlar.

Uluslararası ekibin çalışmalarından elde edilen bulgular Bioinspiration and Biomimetics dergisinde yayınlandı.