Ze zijn niet dikker dan een paar mensenharen en nog flexibel ook: aan de TU Delft ontwikkelde Paul Breedveld naalden die om een hoekje kunnen. “Het begon met een telefoontje”, vertelt de hoogleraar medical instruments and bio-inspired technology. Aan de andere kant van de lijn zat Johan van Leeuwen, hoogleraar biomechanica van dieren aan Wageningen University. “Hij vertelde over de legboor van de sluipwesp.”

Sluipwespen zijn parasieten. Ze leggen hun eitje bijvoorbeeld in de larve van een ander insect. Als het eitje uitkomt, eet de sluipwesplarve zijn gastheer van binnenuit op. Maar dan moet mevrouw sluipwesp haar ei wel in de larve zien te krijgen. Ook als die in het binnenste van een plant leeft, zoals in een tak of in een vrucht.

Boren naar larven

Om dat eitje op zo’n onmogelijke plek te krijgen, hebben vrouwelijke sluipwespen aan hun achterlijf een legboor, legt Sander Gussekloo uit. Aan Wageningen University doet hij onderzoek naar een Aziatische sluipwesp die haar eieren legt in de larven van fruitvliegen. Die larven graven zich naar binnen in een vrucht. “Daar moet ze bij zien te komen.” Maar hoe weet een sluipwesp die een ei wil gaan leggen waar een larve zit? “Nadat een sluipwesp geland is op een vrucht, houdt ze haar voelsprieten tegen de schil. Waarschijnlijk weet ze zo ongeveer waar de larve zit.” Ze voelt de trillingen die de larve veroorzaakt met haar voelsprieten en met haar poten, vermoeden onderzoekers.

Vervolgens moet de sluipwesp haar legboor in de schil prikken. De prikker is ongeveer even lang als het vrouwtje zelf, zo’n vijf millimeter. “De legboor is heel dun, hij zou kunnen breken”, zegt Gussekloo. Daarnaast zit de wesp natuurkundig gezien met nog een probleem, legt Breedveld uit. “Als ze de legboor naar binnen zou duwen, zou ze hooguit zichzelf omhoog duwen.” De wesp is namelijk te licht. Maar de natuur is met een slimme oplossing gekomen.

Eigenlijk bestaat de prikker uit drie lange staafjes die stevig tegen elkaar aan liggen, ontdekte Gussekloo tijdens zijn onderzoek. Die staafjes kun je je ook voorstellen als touwtjes. Als je aan een touw trekt, wordt het touw stevig. Een los touw is juist flexibel. Met een trekkracht maakt de vrouwelijke sluipwesp ook de onderdelen van haar legboor stevig of juist niet. En ze doet nog iets vernuftigs.

Soepel prikken dankzij wrijving

“Essentieel is dat de drie onderdelen niet tegelijk naar binnen bewegen”, legt Gussekloo uit. Slechts een van de staafjes schuift dieper het vruchtvlees in. De andere twee blijven intussen op hun plek en ervaren meer wrijving, waardoor de legboor zichzelf vasthoudt. De sluipwesp hoeft de hele boor dus niet van achteren naar binnen te drukken. Ze laat vervolgens de andere staafjes ook wat dieper naar binnen prikken en zo boort de wesp een tunnel. De boor kan zelfs bochten maken: door het ene staafje vaker naar voren te duwen dan de andere, buigt de legboor.

Er is nog een raadsel. De sluipwesp kan de larve van de fruitvlieg niet zien. Hoe stuurt ze de boor dan naar het slachtoffer? “Op de punt van de legboor zitten receptoren”, zegt Gussekloo. Dat zijn een soort zintuigen. “Hoe ze werken, is nog niet helemaal duidelijk.” Chemoreceptoren zouden stoffen kunnen waarnemen die de larve uitscheidt. Mechanische receptoren zouden trillingen kunnen opmerken. Maar hoe dat precies werkt moet nog worden uitgezocht.

Naald maakt bochten

Intussen is het Breedveld al wel gelukt om op basis van de legboor een lange, dunne, flexibele naald te maken. In theorie zou deze bij medische ingrepen gebruikt kunnen worden. “Bij onze prototypes gebruiken we meestal zes staafjes van nitinol – een buigzaam materiaal van nikkel en titanium – plus nog een zevende in het midden.” Net als bij de sluipwesp kan de naald zichzelf voorttrekken, dankzij wrijving met het weefsel. Ook bochten maken lukt.

Het zou mooi zijn als chirurgen ermee aan de slag kunnen, maar zo ver is het nog niet, vertelt Breedveld. Voor de verdere ontwikkeling van deze flexibele naald zou iemand een bedrijfje op moeten zetten. “Ik voel mezelf meer wetenschapper en uitvinder dan CEO van een bedrijf”, zegt Breedveld. “Ik wil vooral jonge mensen opleiden.” De vondst verder perfectioneren en vervolgens goedgekeurd krijgen voor medische toepassingen, dat laat hij graag aan iemand anders over. “Een student bijvoorbeeld of een promovendus die een spin-off wil starten.” Als het een succes wordt, kan de chirurg van de toekomst veel preciezer opereren. Met dank aan de sluipwesp.