211service.com
Bezigłowe iniekcje udoskonalone za pomocą naddźwiękowych płynnych mikrojetów
Zastrzyki są ważną i nieuniknioną podporą nowoczesnych technik leczniczych. Pomysł polega na wtłoczeniu płynu bezpośrednio do ciała za pomocą wydrążonej igły, aby przebić skórę. Bez tego rodzaju ciosów sytuacja medyczna byłaby nieoceniona.
Ale zastrzyki mają wiele wad. Stanowią one ważne źródło przenoszenia chorób, szczególnie w przypadku ponownego użycia igieł, a w przypadku zakłucia igłą pracownika służby zdrowia są bolesne, a ich utylizacja jest trudna i niebezpieczna. Potem jest fobia igłowa i tak dalej.
Tak więc inżynierowie biomedyczni, lekarze i pacjenci marzyli o znalezieniu lepszego sposobu – bezigłowych zastrzyków, podobnych do hiporozpylacza Star Treka, podawanego tak umiejętnie przez dr McCoya.
Nie brakowało prób, z których niektóre nawet poprzedzają serię Star Trek. Chodzi o to, że jeśli płyn zostanie skierowany na pacjenta z odpowiednią siłą, przeniknie on przez skórę i wbije się w ciało.
Różne grupy próbowały tego, używając sprężonego powietrza i różnego rodzaju pomp do cieczy, ale żadna nie odniosła szczególnych sukcesów. Jednym z problemów jest to, że strumienie cieczy mogą być tak samo bolesne jak igły, a nawet bardziej uszkadzać skórę i tkankę poniżej.
Ale najpoważniejszym problemem jest rozpryskiwanie się. We wszystkich wypróbowanych dotychczas technikach część płynu rozpryskuje się na skórze lub nie wnika dostatecznie głęboko, przez co nie wiadomo, jaką dawkę otrzymał pacjent. To poważny problem w przypadku każdego schorzenia, które wymaga dokładnej dawki leku – i to prawie wszystkie.
Wygląda na to, że to się zmieni. Dzisiaj Yoshiyuki Tagawa z Uniwersytetu Twente w Holandii i kilku kumpli twierdzą, że rozwiązali ten problem dzięki nowej technice skupiania strumienia cieczy w mikroodrzutowcu poruszającym się z prędkością do 2000 mil na godzinę (850 m/s). ). Tak – to 2000 mil na godzinę mniej więcej tyle samo, co naddźwiękowy Blackbird SR-71.
Technika jest dość prosta. Ci faceci napełniają kapilarę płynem i skupiają impuls laserowy na jednym końcu. To gwałtownie podgrzewa część cieczy, powodując jej nagłe odparowanie i wysłanie fali uderzeniowej przez rurkę. To popycha przyspiesza resztę cieczy, wypychając ją z kapilary z dużą prędkością.
Rurka i szybkość ogrzewania zostały zaprojektowane tak, aby generować fale uderzeniowe, które skupiają ten mikrostrumień, tak że jego końcówka ma zaledwie kilkadziesiąt mikrometrów średnicy, mniej niż trąbka komara.
Gdy płyn uderza w skórę z taką prędkością, mikroject łatwo penetruje, dostarczając precyzyjną objętość płynu do znajdującej się pod nim tkanki. A wszystko to dzieje się przy niewielkim, jeśli w ogóle, rozpryskiwaniu.
Tagawa i spółka przetestowali swój system na żelatynie pokrytej syntetyczną skórą i twierdzą, że działa dobrze, o czym zdają się świadczyć powyższe obrazy. Jak mówią, wyniki… sprawiają, że zastrzyki bezigłowe są o krok bliżej powszechnego stosowania.
Oczywiście przed nami są znaczące kroki. Jedną z obaw jest to, że impuls laserowy, a także generowane przez nie ciepło i fala uderzeniowa, mogą uszkodzić niektóre rodzaje leków. Dotychczasowe testy obejmowały tylko wodę zabarwioną czerwonym barwnikiem, dlatego należy ją dokładnie zbadać.
Innym problemem inżynieryjnym jest zaprojektowanie i wyprodukowanie solidnego urządzenia, które będzie miało szerokie zastosowanie bez zatykania się. Zastrzyki bezigłowe z pewnością przydadzą się w nowoczesnych szpitalach i gabinetach, ale najwięcej do zyskania ma świat rozwijający się.
I wreszcie, technika będzie musiała zostać przetestowana na szerokiej grupie osób. Możliwe, że mikrodysze będą musiały być dostrojone, aby poradzić sobie z różnymi typami skóry, tak aby objętość leku dostarczanego młodemu mężczyźnie o skórze podobnej do skóry słonia była taka sama, jak dawka otrzymywana przez starszą kobietę o skórze podobnej do bibuły.
Zastrzyki bezigłowe mają ogromne potencjalne korzyści dla milionów ludzi, takich jak diabetycy, którzy żyją z codziennymi rutynowymi wielokrotnymi wstrzyknięciami. Dla nich to rozwój, który nie może nadejść wystarczająco szybko.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1210.1907 : Bezigłowe wstrzykiwanie w skórę i miękką materię za pomocą wysoce skoncentrowanych mikrostrumieni