Injekcijas bez adatām, kas pilnveidotas, izmantojot virsskaņas šķidruma mikrostrūklas

Injekcijas ir svarīgs un neizbēgams mūsdienu medicīnas metožu pamats. Ideja ir iespiest šķidrumu tieši ķermenī, izmantojot dobu adatu, lai iekļūtu ādā. Bez šāda veida grūdieniem medicīnas ainava būtu nenovērtējami nabadzīgāka.



Bet injekcijām ir vairākas negatīvas puses. Tie ir nozīmīgs slimību pārnešanas avots, jo īpaši, ja adatas tiek izmantotas atkārtoti, un veselības aprūpes speciālista ievainojumu gadījumā ar adatas dūrienu tie ir sāpīgi, un adatas ir grūti un bīstami atbrīvoties. Tad ir adatu fobija un tā tālāk.

Tāpēc biomedicīnas inženieri, ārsti un pacienti ir sapņojuši atrast labāku veidu — bezadatas injekcijas, kas līdzīgas Star Trek hipospray, ko tik prasmīgi ievadīja Dr McCoy.



Mēģinājumu nav trūcis, daži no tiem pat bija pirms Star Trek sērijas. Ideja ir tāda, ka, ja šķidrums tiek novirzīts uz pacientu ar pietiekamu spēku, tas iekļūs ādā un ar spēku iekļūst ķermenī.



Dažādas grupas ir mēģinājušas to izdarīt, izmantojot saspiestu gaisu un dažāda veida šķidruma sūkņus, taču neviena no tām nav bijusi īpaši veiksmīga. Viena problēma ir tā, ka šķidruma strūklas var būt tikpat sāpīgas kā adatas un vēl vairāk kaitēt ādai un audiem zemāk.

Bet visnopietnākā problēma ir izšļakstīšanās. Visās līdz šim izmēģinātajās tehnikās daļa šķidruma izšļakstās no ādas vai neiekļūst pietiekami dziļi, un tādēļ nav iespējams zināt, kādu devu pacients ir saņēmis. Tā ir nopietna problēma jebkuram stāvoklim, kurā nepieciešams precīzs zāļu daudzums – un tas ir gandrīz viss.

Šķiet, ka tas mainīsies. Šodien Yoshiyuki Tagawa no Tventes universitātes Nīderlandē un daži draugi saka, ka ir atrisinājuši šo problēmu, pateicoties jaunai tehnikai šķidruma plūsmas fokusēšanai mikrostrūklā, kas pārvietojas ar ātrumu līdz 2000 jūdzēm stundā (850 m/s). ). Jā, tas ir 2000 jūdzes stundā, kas ir aptuveni tāds pats ātrums kā virsskaņas Blackbird SR-71.



Tehnika ir diezgan vienkārša. Šie puiši piepilda kapilāru ar šķidrumu un fokusē lāzera impulsu vienā galā. Tas ātri uzsilda šķidruma daļu, izraisot tai pēkšņu iztvaikošanu un raidīšanas triecienvilni caur cauruli. Tas paātrina atlikušo šķidrumu, izspiežot to no kapilāra lielā ātrumā.

Caurule un sildīšanas ātrums ir izstrādāts tā, lai radītu triecienviļņus, kas fokusē šo mikrostrūklu tā, lai tās gals būtu tikai dažus desmitus mikrometru šķērsām, kas ir mazāks par moskītu proboscis.

Kad šķidrums šādā ātrumā ietriecas ādā, mikroobjekts viegli iekļūst, piegādājot precīzu šķidruma daudzumu apakšā esošajos audos. Un tas viss notiek ar nelielu šļakatām, ja vispār.



Tagawa un co ir pārbaudījuši savu sistēmu uz želatīna, kas pārklāts ar sintētisko ādu, un apgalvo, ka tā darbojas labi, kā šķiet, ka liecina iepriekš minētie attēli. Rezultāti... bezadatas injekcijas ir soli tuvāk plašai lietošanai, viņi saka.

Protams, priekšā vēl nozīmīgi soļi. Viena no bažām ir tāda, ka lāzera impulss, kā arī tā radītais karstums un triecienviļņi var sabojāt noteikta veida zāles. Līdz šim veiktajos testos ir izmantots tikai ūdens, kas tonēts ar sarkanu krāsvielu, tāpēc tas būs rūpīgi jāpārbauda.

Vēl viena inženiertehniskā problēma ir izturīgas ierīces projektēšana un izgatavošana, kurai būs plaša lietderība bez aizsērēšanas. Bezadatas injekcijas noteikti būs noderīgas mūsdienu slimnīcās un ķirurģijās, bet jaunattīstības valstis var iegūt visvairāk.



Un visbeidzot, tehnika būs jāpārbauda ar plašu cilvēku loku. Iespējams, ka mikrostrūklas būs precīzi jānoregulē, lai tās darbotos ar dažādiem ādas tipiem, lai jaunam vīrietim ar ziloņa ādu nogādātā zāļu daudzums būtu tāds pats kā vecāka gadagājuma dāma ar zīdpapīra ādu.

Bezadatas injekcijas sniedz milzīgu potenciālu ieguvumu miljoniem cilvēku, piemēram, diabētiķiem, kuri ikdienā veic vairākas injekcijas. Viņiem tā ir attīstība, kas nevar notikt pietiekami drīz.

Atsauce: arxiv.org/abs/1210.1907 : bezadatas injekcija ādā un mīkstā vielā ar īpaši fokusētām mikrostrūklām

paslēpties