豪猪的刺能激发更好的针

豪猪的刺比皮下注射针更能穿透皮肤，因为它们的尖端有微小的向后倒刺，这也使得刺很难拔出。这个技巧现在可以激发出更好的医疗设备，比如针头和组织粘合剂。

北美豪猪有大约3万根刺，众所周知，它们是一种有效的防御机制——它们很容易穿透组织，而且通常很难去除。与非洲豪猪或我们自己的刺猬等类似动物的刺不同，北美豪猪的刺尖上有一系列微小的倒刺。这些倒刺引起了研究人员的兴趣，包括波士顿布莱根妇女医院的杰弗里·卡普博士，他随后进行了一系列实验，看看这些倒刺有什么影响。

研究人员在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了他们的研究结果，他们描述了一系列实验，测量了穿透猪皮样本所需的力，然后把羽毛笔拉出来。他们用把倒刺磨平的羽毛笔和其他直径相似的东西，包括皮下注射针，重复了他们的测试。

不出所料，有倒刺的豪猪羽毛比光滑的羽毛要花更多的力气——几乎是无刺羽毛所需力量的四倍。

令人惊讶的结果是，倒刺的存在减少了刺入肌肉所需的力量，这对研究人员来说是最有趣的。一根18号的皮下注射针需要大约0.59牛顿的力才能刺穿猪肉(从当地的屠夫那里买的)，而有刺的羽毛笔只需要0.33牛顿就能完成同样的任务。从皮肤上提取的样本在显微镜下观察也显示出一个更光滑的穿刺点，这表明组织从羽毛笔吸收的能量更少，因此受到的伤害更小。

计算机模拟表明，倒钩将力集中在一个较小的区域，很像锯齿刀的锯齿边缘。这减少了组织在羽毛的整个周长周围变形的需要，导致更容易穿透和更少的损伤。

作者认为，模仿倒刺结构可以制造出容易穿透但不易弯曲的微针，并增强其他生物医学应用的范围。