I chirurghi studiano il taglio della “vespa sega” per copiarlo in sala operatoria

Una nuova ricerca condotta dall’Università Heriot-Watt ha rivelato come le femmine di tentredine (vespe sega) eseguano tagli di precisione grazie a un sistema completamente passivo, senza sensori né controlli elettronici. Questa scoperta rivoluzionaria apre la strada allo sviluppo di strumenti chirurgici più intelligenti in grado di ridurre i danni accidentali ai tessuti sani durante operazioni critiche.

Il funzionamento naturale del taglio nelle tentredini

L’organo di deposizione delle uova delle tentredini, chiamato ovopositore, funziona come una sega biologica con movimento alternato, distinguendo istintivamente i tessuti da tagliare da quelli da evitare. Il meccanismo operativo si basa su soglie meccaniche di stress che permettono di tagliare materiali più morbidi mentre spostano quelli più duri senza danneggiarli.

Innovazione tecnologica ispirata alla natura

I ricercatori hanno ingrandito il meccanismo di taglio 400 volte e lo hanno testato in laboratorio su materiali che simulano tessuti umani. Hanno osservato come piccole seghettature e sporgenze di dimensioni diverse cooperino per realizzare un taglio selettivo e preciso, ottimizzato per differenti strati di tessuti.

Implicazioni per la chirurgia e la medicina

Il Professor Marc Desmulliez dell’Università Heriot-Watt sottolinea che gli strumenti attuali spesso presentano difficoltà in ambienti ricchi di sangue con visibilità limitata, aumentando il rischio di danni ai tessuti sani. Uno strumento bio-ispirato al meccanismo della vespa sega potrebbe evitare automaticamente strutture critiche, migliorando la precisione e riducendo gli errori chirurgici.

Futuro sviluppo e applicazioni mediche

Con oltre 8.000 specie di tentredini, la varietà biologica offre un enorme potenziale per sviluppare strumenti chirurgici specifici per diversi tipi di tessuti e procedure, in particolare in neurochirurgia e in situazioni con visibilità ostacolata. La natura passiva del meccanismo è un vantaggio rispetto ai sistemi robotici complessi che necessitano di sensori e controlli computazionali.