Cuando la bioinspiración no ayuda: Comportamiento mecánico de agujas curvas bioinspiradas durante la inserción...

Este estudio investiga la eficacia de geometrías dentadas bioinspiradas aplicadas a agujas curvas para procedimientos percutáneos. Las geometrías de los aguijones de insectos, como los de las abejas melíferas y los mosquitos, se han aplicado a agujas rectas para reducir las fuerzas de inserción, la deformación tisular y el daño tisular durante la inserción lineal. Sin embargo, aún no está claro si estos beneficios se extienden a las agujas curvas sometidas a una manipulación curvilínea de la base. En este estudio, se adaptó una geometría dentada inspirada en el mosquito en agujas curvas de punta biselada con ángulos de curvatura de 7,5°, 15°, 22,5° y 30°. Se evaluó el efecto sobre las fuerzas de inserción transversales y axiales, los momentos de flexión y las trayectorias de la punta de la aguja. Las agujas curvas regulares y bioinspiradas se fabricaron mediante impresión 3D de alta resolución y se probaron en un gel que simula el tejido bajo inserción curvilínea. Los datos de fuerza y momento se registraron en la base de la aguja, y las trayectorias de la punta de la aguja se cuantificaron mediante el análisis del radio de curvatura a partir del seguimiento por vídeo. No se encontraron reducciones estadísticamente significativas en las fuerzas de inserción ni en los momentos de flexión bajo inserción curvilínea. Estos hallazgos sugieren que, para agujas curvas que siguen trayectorias predefinidas bajo las condiciones probadas, las fuerzas medidas no variaron significativamente con la adición de características superficiales dentadas durante la inserción curvilínea. Esto indica que la modificación superficial probada no altera sustancialmente la respuesta mecánica general bajo estas condiciones. Este trabajo destaca que las características superficiales reductoras de fricción que son eficaces en la inserción lineal pueden no trasladarse directamente a la inserción curvilínea, y que las estrategias de optimización para aplicaciones de agujas curvas podrían beneficiarse al priorizar las consideraciones de diseño basadas en la geometría y la trayectoria.