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根據一項最新的研究顯示，刺猬的刺只需用注射針頭打入皮下組織的一半力氣就可以刺穿人類的皮膚。這項研究同時也解釋了為什麼刺猬的刺這麼難以移除。而這項研究將可能可以改善許多醫療裝置的設計，範圍從侵入性醫療設備到幫助傷口癒合的裝置不等。

刺猬以身上的刺聞名，這些刺實際上是又大又硬的毛，而這些毛是用來幫助刺猬抵禦自然界獵食者的。位於波士頓地區哈佛大學醫學院的生物工程師Jeffrey Karp表示，與大眾所認知的相反，這種大型的囓齒動物並不能將身上的刺射向敵人，但這些刺很容易從刺猬身上脫落，並會牢牢地崁在不幸的受害者體內。

北美洲刺猬（North American porcupine）身上大約有3萬根刺，每根刺尖附近大約有700到800個約0.4公分長的倒鉤。雖然這些倒鉤可以幫助刺猬的刺崁在受害者的皮膚內，但科學家們還沒有詳細地研究刺上的倒鉤是如何做到的。為了能更了解倒鉤的功能，並判斷它們是否能有助於改進醫療設備，Karp和他的同事在實驗室做了幾個測試，而其中有幾個測試中的結果讓人出乎意料之外。

研究人員將帶著倒鉤的刺猬刺，刺入豬皮樣本中，並測量刺穿皮膚所需的力量大小，以及需要多少力量才能將刺拔除。研究小組之後又用了用砂紙磨掉倒鉤的刺重複了上述實驗。他們同時還測試了非洲刺猬的刺（這種刺本來就沒有倒鉤），以及一根直徑與北美洲刺猬的刺相同的18號針頭。

科學家們嚇了一跳，因為用帶鉤的刺猬刺刺穿皮膚所需要的力道僅為不帶倒鉤的刺猬刺（包含了本來就沒倒鉤或是磨掉倒鉤的刺）的一半。同時，它需要的力道是皮下注射器針頭刺入皮膚所需力道的56%。研究人員將這個發現發佈在《Proceedings of the National Academy of Sciences》網路版上。Karp說明，電腦模型顯示倒鉤之所以可以幫助刺穿透，主要是因為它會將力量集中在倒鉤的邊緣，而這就像是刀片上的鋸齒可以讓切肉更輕鬆一樣。

研究小組發現一旦刺崁入皮膚之後，倒鉤會讓拔出的難度增加了4倍。刺的尖端的倒鉤是最有效能阻止刺被拔出的部分。Karp表示，事實上位於最尖端.0.1公分內的倒鉤就能產出拔出刺需要克服的阻力的一半，這可能是因為包在刺的尖端部位的肉比包在其他部位的肉包的更緊。

Karp表示，研究小組的發現可能被用於提升許多不同的生物醫療器材上，或是用在設計新的裝置。他提到，例如，與其用依靠可能引發過敏或是導致其它問題的傷口包紮的化學粘合劑，不如用帶有倒鉤的微型針頭刺穿皮膚，然後用扣住的方法來包紮。另外，現在用來固定手術切口的縫合器（主要是依靠摩擦長度來固定在肉裡），也可以被更短且直徑更小的帶倒鉤縫合器所取代。Karp說明，雖然將刺猬的刺拔出時會對肉體造成傷害，但整體來說，取出尺寸較小、由刺猬刺衍生出的縫合器，應該會比取出目前使用的縫合器所造成的傷害小。

Wake Forest Baptist醫學中心（位於北卡羅來納州Winston-Salem）​​的生物醫學研究員Anthony Atala表示，他認為該研究小組的發現「正是我們從自然中找到如何幫助我們人類的典範。」他提到：「由刺猬刺所衍生的空心針頭，可以幫助醫生用更好的方法透過固定在皮膚的貼布，將藥物或化學藥物注入體內。既然我們現在知道倒鉤是如何產生作用的，我們就可以改良它們，並讓醫療裝置能夠更加完善。」

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http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/12/porcupine-quills-reveal-their-pr.html