외국저널 집중독서|곤충에서 영감을 받아 과학자들이 피하 주사 바늘을 개선하기 시작했습니다.

Apr 11, 2026

외국저널 집중독서|곤충에서 영감을 받아 과학자들이 피하 주사 바늘을 개선하기 시작했습니다.

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1월 4일, 2024 13:25

광둥

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소설 독자의 몰입형 독서

곤충과 벌레가 보잘것없는 피하주사 바늘을 개선할 수 있다

I. 전체 본문 읽기

약물을 전달하기 위해 피하 주사 바늘을 사용하는 것은 한 세기 이상 동안 일반적이었습니다. 지난 100년 동안 항생제와 X-레이부터 mRNA 백신과 면역학적 암 치료법에 이르기까지 온갖 종류의 의학적 발전이 있었습니다. 그러나 바늘은 거의 변하지 않았습니다. 현재는 다양한 크기로 제공되지만 본질적으로 속이 빈 뾰족한 튜브로 남아 있습니다.

운이 좋으면 곧 바뀔 수도 있습니다. 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스의 기계 엔지니어인 Yichi Ma와 그의 동료들은 다음의 리뷰 논문에서 설명했습니다.생체모방지능과 로봇공학, 전 세계 연구자들은 바늘이 피부에 쉽게 통과할 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 많은 사람들이 자연에서 영감을 받았습니다.

아이디어의 확실한 원천은 거의 고통 없이 혈액을 추출하는 모기였습니다. 한 가지 이유는 곤충이 처음 피부를 뚫을 때 마취 화학 물질을 사용하기 때문입니다. 그러나 또 다른 문제는 입 부분의 모양과 작용과 관련이 있습니다. 모기의 코 끝은 톱니 모양이고 끝 부분이 더 부드럽습니다. 곤충은 물기 전에 먹이의 피부를 늘리고 먹이를 밀어 넣을 때 코를 진동시킵니다. 이 모든 것은 피부에 구멍을 뚫는 데 필요한 힘을 줄이는 데 도움이 됩니다. 미국과 중국의 연구자 그룹이 2020년에 발표한 한 논문에 따르면 모기에서 영감을 얻은 바늘은 일반 바늘보다 삽입력이 27% 더 적다는 사실이 밝혀졌습니다. 그리고 천자력이 적다는 것은 통증이 적다는 것을 의미합니다. 모기{11}}에서 영감을 얻은 바늘은 생체 검사와 같은 섬세한 절차에도 유용할 수 있습니다. 2020년에 발표된 미시간 대학의 논문에서는 전립선의 작은 종양의 생검을 개선할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 삽입력이 낮을수록 글랜드 자체의 움직임이 줄어들어 바늘이 목표를 벗어나는 대신 샘플링이 필요한 영역으로 정확하게 안내될 수 있습니다-.

바늘은 길고 가늘기 때문에 바늘이 휘거나 부러지지 않고 몸 속 깊이 밀어넣는 것이 또 다른 과제입니다. 예를 들어 정밀 약물을 종양에 주입하려면 이러한 접근 방식이 필요할 수 있습니다. 곤충도 여기에 도움이 될 수 있습니다. 연구원들은 암컷 말벌이 알을 낳기 전에 나무나 과일에 구멍을 뚫기 위해 산란관이라는 바늘{3}}같은 구조를 사용하는 방식에서 영감을 얻었습니다. 산란관은 세 부분으로 구성됩니다. 확장 망원경처럼 각 부분은 다른 부분보다 세로 방향으로 미끄러질 수 있습니다.

니켈과 티타늄 와이어 묶음으로 이 구조를 모방한 네덜란드 델프트 공과대학의 과학자들은 인공 간 조직을 통해 흔들리지 않고 조종할 수 있는 두께 1mm, 길이 200mm 미만의 바늘을 만들었습니다. 이를 통해 현재 수술이 필요한 신체 부위에 대한 외상성 접근을 줄일 수 있습니다.

다른 아이디어도 있습니다. 하나는 삽입하면 끝이 부풀어오르는 바늘인데, 이는 물고기 내장에 달라붙는 기생충에서 영감을 얻은 것입니다. 이는 장기간 삽입된 상태를 유지해야 하는 캐뉼라에 유용할 수 있습니다. 또 다른 하나는 표면 전체에 걸쳐 약물의 흐름을 정확하게 조종할 수 있는 잽입니다. 진딧물과 빈대를 포함하는 유럽의 실제 곤충을 모델로 삼았습니다. 일부는 미세 구조를 사용하여 신체 외부의 방어 화학 물질을 조종할 수 있습니다.

현재 이러한 장치는 실험실에만 국한되어 있습니다. 그러나 더 나은 바늘을 위한 큰 시장이 있습니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 2018년에 약 160억 건의 주사가 이루어졌으며 이는 코로나19 대유행 이전이었습니다. 4명 중 1명은 바늘에 대한 공포증이나 공포증을 앓고 있다고 말하므로, 소매를 걷어붙인 용감한 영혼을 위한 스티커와 과자 구입 비용은 상당할 것입니다.

II. 집중 독서 분석

1항:

약물을 전달하기 위해 피하 주사 바늘을 사용하는 것은 한 세기 이상 동안 일반적이었습니다. 지난 100년 동안 항생제와 엑스레이부터 mRNA 백신과 면역학적 암 치료법에 이르기까지 온갖 종류의 의학적 발전이 있었습니다. 그러나 바늘은 거의 변하지 않았습니다. 현재는 다양한 크기로 제공되지만 본질적으로 속이 빈 뾰족한 튜브로 남아 있습니다.

어휘:

피하 [ˌhaə.pəˈdɜː.mək] 피하주사(피하주사 관련)

항생제 [ˌæn.ti.baˈˈɒt.ˈk] 항생제, 항균제

면역학적 [əm.jə.nəˈlɒdʒ.ɲ.kel] 면역학적

뾰족한 [ˈpɔɔn.ti] 뾰족한

한 세기가 넘도록 피하 주사바늘을 사용하여 약물을 투여하는 것이 일반적인 관행이었습니다. 지난 100년 동안 의학은 항생제와 X{1}}레이부터 mRNA 백신과 면역학적 암 치료법에 이르기까지 온갖 종류의 발전을 이루었습니다. 그러나 바늘은 거의 변하지 않았습니다. 현재는 다양한 크기로 제공되지만 본질적으로 속이 빈 뾰족한 튜브로 남아 있습니다.

2항:

3항:

아이디어의 확실한 원천은 거의 고통 없이 혈액을 추출하는 모기였습니다. 한 가지 이유는 곤충이 처음 피부를 뚫을 때 마취 화학 물질을 사용하기 때문입니다. 그러나 또 다른 문제는 입 부분의 모양과 작용과 관련이 있습니다.

어휘:

마취제 [ˌæn.əsˈθet.ək] 마취제

내뚫다 [pəs] 찌르다, 관통하다, 구멍을 뚫다

4항:

모기의 코 끝은 톱니 모양이고 끝 부분이 더 부드럽습니다. 곤충은 물기 전에 먹이의 피부를 늘리고 먹이를 밀어 넣을 때 코를 진동시킵니다. 이 모든 것은 피부에 구멍을 뚫는 데 필요한 힘을 줄이는 데 도움이 됩니다. 미국과 중국의 연구자 그룹이 2020년에 발표한 한 논문에 따르면 모기에서 영감을 받은 바늘은 일반 바늘보다 삽입력이 27% 더 적다는 사실이 밝혀졌습니다. 그리고 천자력이 적다는 것은 통증이 적다는 것을 의미합니다.

어휘:

코 [prəˈbɒs.əs] (동물) 트렁크; (곤충) 코

톱니 모양의 [səˈreˈ.tˈd] 톱니 모양, 톱니-톱니

먹이 [프리] Prey

5항:

모기{0}}에서 영감을 얻은 바늘은 생검과 같은 섬세한 절차에도 유용할 수 있습니다. 2020년에 발표된 미시간 대학의 논문에서는 전립선의 작은 종양의 생검을 개선할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 삽입력이 낮을수록 글랜드 자체의 움직임이 줄어들어 바늘이 목표에서 벗어나는 대신 샘플링이 필요한 영역으로 정확하게 안내될 수 있습니다-.

어휘:

생검 [ˈbaˈ.ɒp.si] 생검

전립선 전립선

방향을 틀다 방향전환 : 갑자기 방향이나 진로를 바꾸다(특히 운전할 때)

6항:

어휘:

버클 [ˈbʌk.əl] 구부리다; 변형하다

말벌 [wɒsp] 말벌, 말벌

산란관 [ˌəʊvˈˈpɒzˈtə(r)] [곤충학] Ovipositor; [곤충학] 산란관

세로로 [ˌlɒŋɡɡˈtjuːdənəli] 길이 방향, 세로 방향; 경도 방향으로

7항:

어휘: