Si vous avez déjà eu une rencontre violente avec un porc-épic, cela ne s'est probablement pas bien terminé. Les grands rongeurs sont surtout connus pour la couche de quelque 30 000 plumes barbelées qui couvrent leur dos, une adaptation évolutive pour se protéger contre les prédateurs. Même si elles semblent minces - voire fragiles - une fois que les plumes se logent dans votre chair, elles sont remarquablement difficiles et pénibles à sortir.
Récemment, un groupe de scientifiques dirigé par Jeffrey Karp, de Harvard, a décidé d’examiner de près ce qui rend ces plumes si efficaces. Comme ils le rapportent dans un article publié aujourd'hui dans les Actes de la National Academy of Sciences, leur analyse a révélé une structure de barbelés microscopique spécialisée qui permet aux plumes de glisser extrêmement facilement dans les tissus, mais de s'y accrocher obstinément une fois en place.
Image microscopique des piquants de piquants de porc-épic (Image via Jeffrey Karp) Il s’avère que chaque plume cylindrique est recouverte de ardillons tournés vers l’arrière, entrecoupés de structures lisses et semblables à des écailles. Lorsqu'un porc-épic se frotte contre un adversaire (ou contre autre chose), il perd ses plumes; les barbes autour de la plume agissent comme les dents d'un couteau tranchant, fournissant une coupe plus nette dans le tissu et facilitant la pénétration. Une fois la plume creusée dans l'autre animal, ces mêmes barbes ont l'effet inverse: elles soulèvent et empêchent l'aiguille de glisser facilement.
Les chercheurs ont adopté une approche assez intéressante pour parvenir à ces résultats: ils ont mesuré la force nécessaire pour insérer et retirer les piquants de porc-épic dans la peau de porc et la viande de poulet crue. Ils firent ensuite la même expérience avec d’autres piquants, qu’ils avaient rendus lisses en les ponçant soigneusement.
Toutes ces recherches avaient un but plus important que de simplement satisfaire la curiosité des auteurs pour les porcs-épics. À la manière du velcro (inspiré des bavures des plantes collées sur vos vêtements) et des adhésifs à base de ruban adhésif (inspirés du revêtement collant des mains et des pieds du gecko), les scientifiques ont étudié les caractéristiques qui rendent les ardillons si efficaces dans l’espoir de se développer génération d'aiguilles hypodermiques.
Si l'on pouvait en concevoir une qui nécessiterait moins de force pour pénétrer dans les tissus humains, cela pourrait signifier moins de douleur lors de votre prochain vaccin contre la grippe. La résistance des piquants pourrait être utile pour les aiguilles qui doivent rester en place plus longtemps, comme les perfusions intraveineuses.
Comme preuve de principe, l’équipe a réalisé des répliques de piquants de porc-épic en plastique et les a soumises à la même batterie de tests sur les tissus et la peau. Les piquants de plastique ont fonctionné à merveille. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que cette technologie pourrait un jour être intégrée à une gamme d’applications médicales autres que les aiguilles hypodermiques, telles que les agrafes fixant les plaies lors de la cicatrisation et les adhésifs utilisés pour maintenir les systèmes de délivrance de médicaments en place.
