ทุก ๆ ฤดูร้อน ตัวอ่อนจักจั่นอายุ 17 ปีจะปีนขึ้นมาบนที่สูงก่อนลอกคราบเป็นตัวเต็มวัย ช่วงนั้นเสียงจักจั่นจะดังอื้ออึงไปทั่ว ในอดีตชนเผ่าอเมริกันพื้นเมืองมักใช้จักจั่นเป็นแหล่งอาหารในช่วงที่ขัดสนพืชพรรณธัญญาหาร แต่ในปัจจุบันจักจั่นอาจกลายเป็นทางรอดของวงการแพทย์ในการต่อสู้กับเชื้อแบคทีเรีย
ในดิน ประกอบด้วยแบคทีเรียมากมายหลายชนิดทั้งก่อโรคและไม่ก่อโรค ก็คงไม่แปลกถ้าจักจั่นที่อาศัยอยู่ในดินกว่า 17 ปีจะไม่ปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรีย แต่ปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์สนใจ คือ พวกมันกำจัดแบคทีเรียบนปีกได้อย่างไร
การกำจัดเชื้อแบคทีเรีย มีด้วยกัน 2 วิธี คือ ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและการใช้สารเคมี ในช่วงแรกนักวิทยาศาสตร์พบว่า ปีกของจักจั่นไม่ได้เรียบ แต่มีหนามเล็ก ๆ ขนาดนาโนเมตรอยู่เต็มไปหมด พวกเขาเชื่อว่าบริเวณหนามนี้น่าจะมีกระบวนการหรือกลไกบางอย่างทางชีวภาพที่ส่งผลให้เเบคทีเรียตาย โดยพวกเขาเคลือบปีกของจักจั่นด้วยทองเพื่อยับยั้งปฎิกิริยาทางชีวภาพ ก็พบว่าแบคทีเรียก็ยังคงตาย แสดงว่ากระบวนการนี้ไม่เกี่ยวข้องกับสารเคมีอะไรเลย แล้วปีกจักจั่นฆ่าเชื้อโรคได้ยังไง?
เพื่อทำความเข้าใจการทำงาน เราต้องสมมุติว่าแบคทีเรีย คือลูกโป่งน้ำ ด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางที่ห่างกว่าระยะของหนามทั้ง 2 อยู่หลายเท่า ทำให้บริเวณที่ไม่ถูกหนามถูกแรงดึงจากพื้นผิวที่โดนหนามฉีกเยื่อหุ้มเซลล์ออกจากกัน ทำให้ลูกโป่งน้ำนี้แตกออก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบบจำลองนี้ขึ้นเมื่อปี 2013 เขาพบว่ามันมีโอกาสเกิดขึ้นได้จริง
ทั้งนี้แบคทีเรียที่ถูกทำให้แตกจากหนามนาโนนี้จะมีเพียงแบคทีเรียแกรมลบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเชื้อก่อโรค แต่จะไม่เป็นอันตรายกับแบคทีเรียแกรมบวก ที่เป็นโปรไบโอติก อีกทั้งโครงสร้างของแบคทีเรียแกรมบวกที่มีผนังหนาห่อหุ้มรอบเซลล์ ช่วยทำให้หนามนาโนพวกนี้ไม่สามารถทำอันตรายมันได้
จากการศึกษานี้จะทำให้เราสามารถสร้างอาวุธชิ้นใหม่ที่จะมาทดแทนยาปฎิชีวนะ ในช่วงที่เชื้อแบคทีเรียต่าง ๆ เริ่มดื้อยาที่เรามีในทุก ๆ ปี หากการดื้อยายังคงรุนแรงต่อไปยาปฎิชีวนะอาจไม่สามารถตามการปรับตัวของเชื้อได้ทัน
