Bijzondere uitvindingen, geïnspireerd op de dierenwereld

De natuur als voorbeeld? Absoluut. Er zijn vele bijzondere ontdekkingen gedaan, die hebben geleid tot nieuwe en zinvolle producten waarbij dieren het voorbeeld gaven. Wij hoeven het wiel toch zeker niet opnieuw uit te vinden? Dat dit klopt wordt aangetoond door een aantal opvallende uitvindingen die de mens rechtstreeks aan de dierenwereld te danken heeft.

De superglue van de zandkasteelworm

De zandkasteelworm is een kleine worm die in de zee leeft en zijn naam te danken heeft aan kokervormige bouwsels die op zandkastelen lijken. Waarom is dit beestje bijzonder?

Dit wormpje produceert een soort lijm om zo zijn zandkastelen te verstevigen zodat zijn onderkomen niet direct weer in elkaar stort. Amerikaanse wetenschappers hebben deze lijm nauwkeurig bestudeerd en er een synthetische variant van gemaakt die zo sterk is dat deze nu ook in de geneeskunde gebruikt kan worden. Deze lijm kan kleinere gebroken botten weer aan elkaar lijmen. Het is noodzakelijk voor gebroken botten om langdurig en stevig tegen elkaar gedrukt te blijven, zodat het lichaam zichzelf kan herstellen. Bij grotere botbreuken worden hiervoor vaak pennen of schroeven gebruikt, maar bij kleinere botbreuken is dat niet mogelijk en biedt deze lijm uitkomst.

Deze lijm kan ook worden gebruikt bij bepaalde vormen van kanker als er stukken beschadigd bot moeten worden weggehaald. In dat geval fungeert de lijm als tijdelijk vulmiddel. Je kunt het vergelijken met het plaatsen van een steiger aan een gebouw dat in onderhoud is. Er wordt onderzoek gedaan naar de mogelijkheid dat de lijm zichzelf na verloop van tijd afbreekt, zoals ook de steigers weggehaald moeten worden.

De luiaard en borstkanker

Wetenschappers hebben de schimmels onderzocht die leven op de huid van de luiaard en kwamen tot de conclusie dat deze schimmels de luiaard beschermen tegen verschillende ziektekiemen. Er is goede hoop dat de structuur van deze schimmels aan de basis zal staan om bepaalde vormen van borstkanker te genezen. Elke schimmel wordt nauwkeurig onderzocht om te zien welke bacterie, welk virus en wat voor ziekten deze schimmels bevechten. Wetenschappers hebben de hoop dat er nieuwe vaccines gemaakt kunnen worden die de kankercellen zullen overwinnen.

De injectienaalden van het stekelvarken

Onderzoekers van de universiteit van Harvard hebben uitgebreid onderzoek gedaan naar de stekels van een stekelvarken. Het is bekend dat die stekels gemakkelijk ergens in schieten, maar door hun ontwerp nauwelijks goed te verwijderen zijn. Vooral huisdieren hebben er vaak onaangename ervaringen mee. De Noord-Amerikaanse stekelvarkens hebben zo’n 30.000 stekels waarbij op elke stekel microscopische weerhaakjes zitten. Onderzoek bij dieren heeft uitgewezen dat er ongeveer vier keer zo veel kracht nodig is om de stekels uit het weefsel te trekken dan er nodig was om ze er in te schieten, wat voor een groot deel veroorzaakt wordt door het naar buiten buigen van de weerhaakjes als er aan de stekels getrokken wordt. Dezelfde weerhaakjes zorgen er echter ook voor dat de stekels met groot gemak in het weefsel schieten. Hierbij kun je denken aan het verschil tussen het snijden van een tomaat met een gekarteld mes of met een plat mes. Er is veel meer kracht nodig om een tomaat met een plat mes in schijfjes te snijden dan met een gekarteld mes.

Kunstmatig nagemaakte stekels blijken nu met veel minder kracht in dierlijk weefsel te schieten dan bijvoorbeeld injectienaalden, en veroorzaken dus ook minder pijn. Bovendien kunnen ze veel dieper worden ingebracht. Maar als er zoveel kracht nodig is om zulke naalden er weer uit te trekken, heb je er toch niets aan? Toch wel. Wetenschappers hebben nu een naald ontwikkeld met weerhaakjes die niet uitbuigen als de naald weer uit het weefsel getrokken wordt, waardoor er nauwelijks meer kracht nodig is om de naald te verwijderen. Het onderzoek is nog in volle gang, maar de stekels van het stekelvarken hebben inmiddels een belangrijke plaats ingenomen in de wetenschap.

Olifantenslurf, een bron van inspiratie

De “German Future Award” werd gegeven aan de uitvinder van een bionische arm (The Bionic Handling System) die volledig werd ontworpen na een nauwkeurige studie van de slurf van de olifant. Deze arm is in staat om enorme gewichten te verplaatsen en kan naar alle kanten draaien en bewegen, geheel volgens het ontwerp van de slurf. De arm is uitgerust met een klauw die beweegt als een hand met vingers die van alles kan vastpakken.

Kwallen brengen hoop bij kankeronderzoek

Ook op het gebied van kankeronderzoek wordt er naar de natuur gekeken. Tumorcellen die in de bloedbaan van de patiënt rondzwerven kunnen het medische team veel informatie verschaffen over hoe effectief een medicijn of kankerbehandeling wel of niet is. Maar die moeilijk te vinden cellen moeten dan wel opgepakt worden en worden afgescheiden van de andere cellen in een bloedproef. Wetenschappers zijn bezig met een nieuwe microscopische uitvinding die werd geïnspireerd door de tentakels van een kwal. De onderzoekers ontwierpen een microscopisch systeem waarbij lange draden met DNA, vergelijkbaar met de tentakels van de kwal aan het bloedmonster worden toegevoegd, die bepaalde proteïnes vastpakken en verwijderen en zo ook de tumorcellen netjes bij de andere cellen kunnen weghalen voor nader onderzoek. Deze werkwijze werkt klaarblijkelijk tien keer sneller dan oudere onderzoeksystemen waardoor dit een waardevol hulpmiddel kan worden in de strijd tegen kanker.