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Nekrobotik: Rüssel toter Mücken liefern ultrafeine 3D-Druckdüsen

Mit den Saugrüsseln von Mücken lassen sich hochauflösende, dreidimensionale Strukturen drucken. Die biologischen Düsen sind präziser als herkömmliche Bauteile und zudem haltbar und günstig.
Eine Nahaufnahme einer Mücke, die auf menschlicher Haut sitzt. Die Mücke hat einen schlanken Körper und lange Beine, die auf der strukturierten Oberfläche der Haut stehen. Die Szene ist detailliert und zeigt die feinen Linien und Texturen der Haut sowie die feinen Details der Mücke.
Dünner als jede Nadel: Der Rüssel einer Mücke ist ebenso filigran wie stabil und kann dabei große Mengen Flüssigkeit transportieren. Das lässt sich auch technisch nutzen.

Ein Forschungsteam hat die Saugrüssel von Mücken verwendet, um damit hochauflösende Strukturen zu drucken, die nur 20 Mikrometer breit sind. Das ist doppelt so fein wie mit kommerziell erhältlichen Metallnadeln möglich. Wie die Fachleute in ihrer Veröffentlichung dokumentieren, lassen sich mit den biologischen Mikrodüsen handelsübliche Druckmaterialien auftragen, außerdem sind die Rüssel relativ haltbar, einfach zu handhaben und unschlagbar günstig.

Die Fachleute bezeichnen ihre Methode als Necroprinting, das heißt: Drucken mit toten biologischen Strukturen. Das Fertigungsprinzip ist ebenso pragmatisch wie makaber. Immerhin hat die Evolution zahlreiche Strukturen hervorgebracht, die Flüssigkeiten bis auf kleinsten Skalen enorm effizient transportieren.

Insofern hatte es das Team nicht von vornherein auf Mücken abgesehen. Es hat unterschiedliche biologische Leitungsbahnen daraufhin analysiert, ob sie als Spritzdüsen taugen. Darunter waren auch Stachel von Wespen und Skorpionen, Harpunen von Kegelschnecken oder Xyleme von Pflanzen. Mückenrüssel, konkret jene der Gelbfiebermücke Aedes aegypti, boten die optimale Kombination aus Krümmung, Steifigkeit, Länge und Innendurchmesser. Zudem werden die Mücken für die Forschung gezüchtet und lassen sich einfach tiefgefroren bestellen.

Detailliert beschreibt die kanadische Forschungsgruppe, wie sich der vom Insekt getrennte Rüssel unter der normalen Kunststoffdüse eines 3D-Druckers festkleben lässt. Aus dieser extrem feinen Öffnung druckten die Fachleute dann mit einer gelartigen Biotinte komplexe, dreidimensionale Strukturen.

Das Team schätzt den Preis für die Präparation einer Mückenrüsseldüse auf weniger als einen US-Dollar, etwa ein Hundertstel der dünnsten kommerziell erhältlichen Nadeln. Zudem sei der Saugrüssel in der Praxis leichter zu handhaben als beispielsweise eine fragile Spitze aus Glas. Dennoch ist die Technik etwas speziell – und wird daher vermutlich auf Labore und Nischenanwendungen beschränkt bleiben, bei denen sie ihre Vorteile ausspielen kann. Es bleibt abzuwarten, wo sich der unkonventionelle Ansatz letztlich durchsetzt.

  • Quellen
Puma, J. et al., Science Advances 10.1126/sciadv.adw9953, 2025

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