Se você já teve um encontro violento com um porco-espinho, provavelmente não acabou bem. Os grandes roedores são mais conhecidos pelo revestimento de cerca de 30 mil espinhos farpados que cobrem as costas, uma adaptação evolucionária para proteção contra predadores. Embora pareçam magros - até mesmo frágeis - quando os penas se alojam em sua carne, são notavelmente difíceis e dolorosos de sair.
Recentemente, um grupo de cientistas liderados por Jeffrey Karp, de Harvard, decidiu investigar de perto o que torna esses pontinhos tão eficazes. Como eles relatam em um artigo publicado hoje na revista Proceedings da National Academy of Sciences, sua análise revelou uma estrutura farpada microscópica especializada que permite que os espinhos deslizem no tecido com extrema facilidade, mas se agarram a ele teimosamente, uma vez no lugar.
Uma imagem microscópica das farpas de uma pena de porco-espinho (Imagem via Jeffrey Karp) Cada pena cilíndrica é revestida com farpas viradas para trás, intercaladas com estruturas lisas e semelhantes a escamas. Quando um porco-espinho se debate contra um adversário (ou contra qualquer outra coisa), ele derrama seus espinhos; as farpas ao redor da circunferência da pena agem como os dentes de uma faca serrilhada, proporcionando um corte mais limpo no tecido e facilitando a penetração. Uma vez que a pena tenha cavado no outro animal, essas mesmas farpas têm o efeito oposto, levantando e impedindo que a agulha escorregue facilmente.
Os pesquisadores adotaram uma abordagem bastante interessante para chegar a essas descobertas: eles mediram quanta força foi necessária para empurrar e extrair espinhos de porco-espinho em pele de porco e carne de frango crua. Eles então realizaram o mesmo experimento com outros espinhos, que eles suavizaram, lixando cuidadosamente todas as farpas.
Toda essa pesquisa tinha um propósito maior do que simplesmente satisfazer a curiosidade dos autores sobre os porcos-espinhos. Como o velcro (inspirado nos galhos das plantas que ficam presos na sua roupa) e adesivos à base de fita (inspirados no revestimento pegajoso das mãos e pés das lagartixas), os cientistas estudaram as características que tornaram as farpas tão eficazes na esperança de se desenvolverem Agulhas hipodérmicas de geração.
Se for possível projetar algo que exija menos força para penetrar no tecido humano, isso pode significar menos dor na próxima vacina contra a gripe. O poder de permanência das penas pode ser útil para agulhas que precisam permanecer no lugar por um longo período de tempo, como um gotejamento intravenoso.
Como prova de princípio, a equipe fez réplicas de penas de porco-espinho feitas de plástico e as colocou na mesma bateria de testes em tecido e pele. As penas de plástico funcionavam como um encanto. Os pesquisadores especulam que tal tecnologia poderia algum dia ser incorporada em uma variedade de aplicações médicas além das agulhas hipodérmicas, como grampos que mantêm as feridas juntas durante a cicatrização e adesivos usados para manter os sistemas de distribuição de drogas no lugar.
