Wiele grup owadów ma aparaty gębowe (trąbki) przystosowane do żywienia się płynami, takimi jak nektar, gnijące owoce, przepływy soków (np. Diptera1, Lepidoptera2, Hymenoptera3), ksylem (Hemiptera4), łzy (Lepidoptera5) i krew (Phthiraptera6, Siphonaptera7, Diptera7, Hemiptera8, Lepidoptera9). Zdolność owadów do odżywiania się płynami jest istotna dla zdrowia ekosystemu (np. zapylanie10), przenoszenie chorób4,11, biodywersyfikacja2,12, oraz badania ewolucji konwergentnej13. Pomimo dużej różnorodności źródeł pożywienia, cechą niektórych owadów żywiących się płynami jest zdolność do pozyskiwania niewielkich ilości płynów, które mogą być ograniczone do kropelek o rozmiarach mikro lub nano, płynnych filmów lub porowatych powierzchni.
Biorąc pod uwagę ogromną różnorodność owadów żywiących się płynami (ponad 20% wszystkich gatunków zwierząt14,15) oraz ich zdolność do odżywiania się różnymi źródłami pożywienia, zrozumienie ich zachowań żywieniowych i mechanizmów pobierania płynów jest ważne w wielu dziedzinach. Na przykład funkcjonalność aparatu gębowego owadów odegrała rolę w rozwoju technologii biomimetycznej, np. urządzeń mikroprzepływowych, które mogą wykonywać takie zadania, jak pozyskiwanie niewielkich ilości płynów przy użyciu metod podobnych do tych stosowanych przez owady16. Podstawowym problemem w badaniach nad mechanizmami wchłaniania płynów jest jednak nie tylko ustalenie, w jaki sposób owady żywią się płynami, ale także uzyskanie dowodów eksperymentalnych, które potwierdzają ten mechanizm. Używanie wyłącznie zachowania (np. sondowanie za pomocą trąby12,17) jako wskaźnika żerowania jest niewystarczające, ponieważ nie potwierdza pomyślnego pobierania płynów ani nie zapewnia środków do określenia trasy, którą płyny przemieszczają się podczas przechodzenia przez owada. Ponadto przeprowadzanie eksperymentów z małymi ilościami płynów lepiej odzwierciedla naturalne scenariusze żywienia, w których płyny są zasobem ograniczającym2,12.
Rentgenowskie obrazowanie z kontrastem fazowym zostało użyte z motylem Monarch (Danaus plexippus L.), aby ocenić, jak motyle żywią się małymi ilościami płynów z porowatych powierzchni12. Motyle monarchy wykorzystują działanie kapilarne przez przestrzenie między wypustkami kutykularnymi (grzbietowymi legulae) wzdłuż trąbki, aby wprowadzić płyny ograniczone do małych porów do kanału pokarmowego. Napływające płyny tworzą film na ścianie kanału pokarmowego, który rośnie i zapada się w płynny mostek przez niestabilność plateau12,18, który jest następnie transportowany do jelita motyla przez działanie pompy ssącej w głowie. Chociaż obrazowanie z kontrastem fazowym rentgenowskim jest optymalnym narzędziem do wizualizacji przepływu płynów wewnątrz owadów12,19,20,21, technika ta nie jest łatwo dostępna i potrzebna jest wygodniejsza metoda do szybkiej oceny zdolności owadów do pobierania płynów i ich spożywania.
Aby ustalić, czy mechanizm karmienia D. plexippus dotyczy innych Lepidoptus, a także much (Diptera) (obie grupy żywią się płynami z porowatych powierzchni), Lehnert et al.13 zastosował technikę oceny zdolności owadów do żerowania na małych ilościach płynów z porowatych powierzchni, która jest szczegółowo opisana tutaj. Chociaż przedstawiony tutaj protokół dotyczy badań, w których wykorzystuje się mokre i porowate powierzchnie, metodologia może zostać zmieniona w przypadku innych badań, takich jak te dotyczące mechanizmów odżywiania się w basenie. Ponadto zastosowania obejmują inne dziedziny, w tym mikrofluidykę i technologię inspirowaną biologią.