Такого рода критические исследования ежедневно проводят преподаватели и студенты Кентского государственного университета в Старке.Исследование Мэтью Ленерта, доктора философии, доцента биологических наук в Кент Стейт Старк, показывает, что метод, при котором мухи и бабочки заглатывают жидкости в собственное тело для питания, может быть использован в качестве модели для доставки лекарств от болезней. к человеческому телу. Системы доставки лекарств — это разработанные технологии для направленной доставки и / или контролируемого высвобождения терапевтических агентов. Они контролируют скорость высвобождения лекарства и место его высвобождения в организме.
В дополнение к усовершенствованным методам доставки лекарств, копируя свои системы питания, ученые и инженеры могли бы производить небольшие зонды, которые могут брать образцы жидкости внутри клеток для использования врачами или другими клиницистами для постановки диагноза.По словам Ленерта, у бабочек и мух есть ротовой аппарат, по которому жидкости перемещаются от источника жидкости к голове для проглатывания. Это исследование также показало, что существует ограниченный размер пор, из которых каждый может питаться — бабочки и мухи с меньшими каналами ротовой полости смогут питаться жидкостями из более мелких пор, что может иметь преимущество для насекомых и, в более широком смысле, для насекомых. экосистема в случае засухи.
Ленерт, трое из его помощников студентов старших курсов в Кент Стэйт Старк и четыре других исследователя обнаружили, что мухи, бабочки и мотыльки (20 процентов всех животных) используют капиллярное действие или плавное перемещение жидкостей из одного места в другое в качестве руководящего принципа, когда питаются жидкими пленками — их основным источником пищи. Хоботок насекомых — часть тела, которая позволяет им пить жидкости, — действует как сложная губка и соломинка, которая, используя капиллярное действие, отправляет нектар или другие жидкости в пищеварительную систему насекомых.Их результаты были недавно опубликованы в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, одном из ведущих научных журналов мира.
Чтобы питаться нектаром и другими жидкими пленками, естественный отбор благоприятствовал развитию специализированных ротовых органов у насекомых, питающихся жидкостью. У бабочек и мух ротовой аппарат состоит из хоботка, приспособленного для использования капиллярного действия для вытягивания тонких пленок жидкости с поверхностей для последующего кормления. Обычно хоботок мух и бабочек держится близко к нижней части головы, когда они не используются и когда насекомое ищет пищу.
Выводы команды показывают, что капиллярное действие является важным и идеальным методом удаления небольшого количества жидкости с поверхностей, сказал Ленерт. По словам ученых, копируя этот естественный метод, ротовые органы мух и бабочек могут служить моделями для разработки новых устройств для улучшенных систем доставки лекарств.
«Ранее было известно, что мухи и бабочки независимо друг от друга развили ротовой аппарат, приспособленный для питания жидкостями, но до нашего исследования было неизвестно, что они оба используют одни и те же принципы приема жидкостей — капиллярное действие», — сказал Ленерт. «Наши результаты находят применение в производстве новых микрофлюидных устройств, которые могут быть разработаны для имитации функций ротового аппарата насекомых, которые имеют то преимущество, что на них воздействует естественный отбор в течение миллионов лет».