为什么我们不制造像蚊子口器那样的针头?这样打针岂不是不痛了?

安心妈妈也是爸 2023-09-22 16:40:02

同样是针刺入皮肤,为什么蚊子刺入我们毫无察觉?只是飞走了之后才会觉得痒,而打针的针头刺入却非常的疼呢?既然人类已经如此的聪明,为何没有发明出类似于蚊子口器那样的针头呢?我们一起来聊聊这几个有意思的问题。

蚊子吸人为什么感觉不到?

相信大家都打过针,尤其是小时候,往往针还没有扎上,我们就开始吱哇乱叫了,这其实也不能怪我们,因为这是人类趋利避害的本能,人害怕、远离那些锋利、尖锐的物体是一种本能反应。

而且针在扎入我们皮肤时,确实也比较疼,但是同样是针扎,蚊子扎我们竟然丝毫感觉不到,这到底是为啥呢?

首先,蚊子的“针”小。越细的针,在扎到我们时疼痛感也就越低,毕竟伤口小,蚊子本身的体型就很小,体长通常在1厘米左右,而口器我们用肉眼只能模糊的看到,因为它的口器长度平均只有1.5毫米,直径仅有0.1毫米,如此细的口器扎在我们身上,我们几乎是感觉不到的。

而我们常见的注射器的针头直径通常在0.45-0.7毫米之间,比蚊子的口器直径粗了至少4倍以上,所以,扎的时候疼一点也是情理之中的。

其次是蚊子“针”的特殊性。虽然从表面上看,蚊子的口器也像一根针,但其实它的口器比针头要复杂多了,只是我们用肉眼很难识别而已,在显微镜下观察,蚊子的口器其实是由唇、颚和舌三个部分组成的,其中舌只有一条在中间位置,而颚和唇都分上下,而且蚊子的上下颚都有一对,也就是说拆分开来,蚊子的口器是由七条细小的结构组成。

这七条细小的结构每一条都有它特殊的作用,首先我们肉眼能看到的蚊子口器其实是它的下唇,在非吸血状态下,其他六条都藏在下唇中,所以下唇又被称为喙鞘。

在吸血时,其他六条结构就像“六脉神剑”一样出鞘了,首先工作的是上颚,上颚上布满了锯齿状的突起,非常的适合切割,于是,一对上颚就开始切割我们的皮肤了,之后是同样带有锯齿状突起的下颚开始锯刺我们的皮肤,让口器能更加的深入,随后,下唇就开始出动了,它起到了一个引导其他口器结构进入到伤口的作用,同时能扩大伤口。

此时的舌和上唇也进入到了我们的皮下,之后上唇负责吸血,为了防止我们的血液在伤口处凝固,它的舌开始分泌唾液,唾液中含有抗血凝的物质,这样,它就可以吸血了。

值得一提的是蚊子吸血时我们通常感觉不到并不是蚊子唾液中含有麻醉成分,而是它的伤口太小了,以至于我们感觉不到。

为何人不研究像蚊子那样的针头?

到目前为止,人类研究针头的极限是接近于蚊子口器,但还无法相提并论,早在2021年11月,日本一家企业制造出了用肉眼都很难看到的针头,它的长度与蚊子口器差不多,为3毫米,而直径是0.18毫米,虽然比蚊子的口器粗了接近一倍,但是在医学界已经是非常厉害了。

那么,为何像蚊子口器那样的针头比较难搞呢?原因有两个:

第一:针头的特点。蚊子的口器和针头在结构上有着很大的差异,因为针头是中空的,这就导致了越细的针头就越脆弱,一不小心断了,可就麻烦了。而蚊子的口器是“实心”的,就没有这方面的困扰了。

第二:造价。人类制造的东西往往越小的越贵,尤其是仪器和设备,针头也是如此,想要很小,价格必然很贵,比如上面我们提到的日本生产的那款针头就是专门用来胰岛素注射降低疼痛感的,众所周知,针头都是一次性的,而且最关键的是像针头这种东西,制造的越细小,用的材料也越贵,对技术要求也高,如此贵的东西只能用一次,必然会让打针的价格提高,所以与其掏钱,倒不如疼一下来的更实惠。

蚊子口器也不是一无是处

蚊子的口器想要模仿其实并不是特别难,难的是要像它的口器那样细,还具有很强的刺入性,这就要解决因为太细而断裂和屈曲的问题,最关键的是蚊子的口器构成比较复杂,如果完美的复刻了,也不能当打针的针头使用了。

不过,蚊子的口器也不是一无是处,目前科学家们仿生蚊子口器发明的活检针还是能派上用场的,只是它更像是一个夹子,将人疑似肿瘤的肿块从皮下夹出一部分,但是由于要考虑针头的钢性,所以针头通常都比较粗,对皮肤的损伤也比较大。

除此之外,科学家们还仿生蚊子口器上的锯齿状结构发明了仿生手术针,这种针能够更快、损伤更小的进入动物体内。

最后

蚊子是动物中每年杀死人最多的存在,堪称人类杀手,这是因为它们会携带许多病菌在吸血时通过“吐口水”的方式注入人体内,虽然它的口器很细,但是特殊的结构让它能快速的、神不知鬼不觉的切开我们的皮肤,大快朵颐,所以,如果我们有了像蚊子口器那样细的针头,未来打针不疼不再是梦,不过从目前的材料和技术层面来看,我们的发明离蚊子的口器还是有很大的差距的。

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