Honningbiens brodd er langt mer enn en passiv nål som blir sittende igjen etter et stikk. Ny forskning viser at den avrevne brodden fungerer som en kompakt og selvstendig dobbel stempelpumpe, som både kan bevege seg videre inn i vev og fortsette å levere gift etter at bien har fløyet bort.
Forskergruppen undersøkte mekanismen med høyhastighetsopptak av brodder fra arbeiderbier, delvis satt inn i et kunstig gelmateriale. Opptakene viste hvordan to spisse strukturer, kalt lansetter, beveger seg fram og tilbake i motsatt rytme inne i broddens giftkammer.
Hver lansett har en fleksibel ventil som endrer form gjennom bevegelsen. Når ventilen beveger seg nedover, utvider den seg og danner en tetning som skaper trykk på giften. Når den beveger seg oppover, klapper den sammen, slik at kammeret kan fylles på uten betydelig tilbakestrømning. Samspillet gjør at én del av systemet kan presse gift framover mens den andre forbereder neste pumpesyklus.
For å kontrollere observasjonene brukte forskerne mikro-CT til å lage tredimensjonale modeller av brodden. De bygget deretter en forstørret, 3D-printet modell som gjenskapte de samme bevegelsene og bekreftet prinsippet bak den doble pumpen.
Fiorella Ramirez-Esquivel og Sridhar Ravi er blant forskerne bak arbeidet, som peker på at naturens løsning kan gi ideer til teknologi. Den lille, autonome pumpemekanismen kan på sikt være relevant for blant annet mikropumper, minimalt invasive medisinske instrumenter og systemer for presis legemiddellevering.