Нов иновативен инјектор кој може да испорачува лекови до тешки локации на телото е тестиран на животински модели
Иглите се најважната алатка во медицина бидејќи тие се незаменливи за испорака на безброј лекови во нашето тело. Денешните шприцеви и шупливи игли се користат со децении за екстракција на течности и крв од нашето тело и се важни за многу инвазивни деликатни медицински процедури како што е дијализата. Обидот да се насочат одредени ткива со користење на конвенционална игла од шприц е предизвикувачка задача и е ограничена од вештината и нивото на прецизност на медицинскиот персонал бидејќи овој процес главно се води од нивното чувство за притисок и допир бидејќи ткивото на секој пациент се чувствува различно. . Иако повредите или инфекциите ретко се пријавени, но понекогаш вакцината против грип може да предизвика екстремна болка и оштетување на мускулите. Ниту еден нов дизајн не е вграден во стандардните игли особено во однос на нивната точност.
Традиционалните игли се тешки и ризични за давање лекови во деликатни делови од нашето тело, на пример просторот на задниот дел од нашето око. Супрахороидалниот простор (SCS) лоциран помеѓу склерата и хориоидот во задниот дел на окото е многу тешко место за таргетирање со помош на конвенционална игла, главно затоа што иглата мора да биде многу прецизна и мора да запре откако ќе помине низ склерата - чија дебелината е помала од 1 mm - за да се избегне какво било оштетување на мрежницата. Овој регион се смета за важен за испорака на многу лекови. Секое пропуст може да предизвика сериозна инфекција или дури и слепило. Други предизвикувачки области се перитонеалниот простор во абдоменот и ткивото помеѓу кожата и мускулите и епидуралниот простор околу рбетен мозок при што при вагинално породување се дава епидурална анестезија.
Нова игла осетлива на притисок
Во студијата објавена во Биомедицински инженеринг на природата Истражувачите од Бригам и Женската болница, САД дизајнираа нов интелигентен и многу прецизен инјектирање за таргетирање на ткивата – наречен I2T2 (интелигентен инјектор за таргетирање на ткивата). Тие имаа за цел да го подобрат таргетирањето на ткивото додека го одржуваа дизајнот уреден, едноставен и практичен. На I2T2 Уредот е создаден со помош на стандардна поткожна игла и други делови од комерцијално продадени шприцеви и функционално I2T2 се состои од мали измени на традиционалниот систем на шприц-игла. Тоа е лизгачка игла која може да навлезе во надворешниот слој на ткивото, потоа може автоматски да застане на интерфејсот на два ткивни слоја и да ја ослободи содржината на шприцот во целната област додека корисникот го турка клипот на шприцот.
I2T2 се состои од клип за туркање, клип за игла, механички стоп, течност и подвижна игла. Иглата е поставена на игла-клипот кој е лизгачка потпора што овозможува прецизно движење по оската на цевката на шприцот. Прво, врвот на иглата се вметнува во ткивото на мала длабочина, но доволно за да се избегне каков било проток на течност низ иглата. Оваа фаза се нарекува „пред-внесување“. Бурето на шприцот спречува неоправдано продирање, а механичката брава на клипот на иглата го спречува несаканото движење на иглата наназад. Во текот на втората фаза наречена „пенетрација во ткиво“, внатрешната течност добива притисок со туркање на клипот. Движечките сили кои дејствуваат на иглата (кои овозможуваат движење на иглата напред) ги надминуваат спротивставените сили (кои се спротивставуваат на движењето на иглата) и ја унапредуваат иглата подлабоко во ткивото додека цевката од шприцот останува неподвижна. Овие сили играат клучна улога во контролирањето на движењето на иглата, а исто така и неговото автоматско запирање. Кога врвот на иглата ќе влезе во саканиот целен простор, течноста почнува да излегува за да го намали внатрешниот притисок што потоа ќе ја намали движечката сила подолу од спротивставената сила и тоа последователно ќе ја запре иглата на интерфејсот на шуплината. За време на оваа трета фаза наречена „таргетирана испорака“, течноста од шприцот се доставува во шуплината со помал отпор додека корисникот го турка клипот со едно непрекинато движење. Позицијата на иглата сега е прикачена на интерфејсот ткиво-шуплина. Бидејќи секое биолошко ткиво во нашето тело има различна густина, интегрираниот сензор во овој интелигентен инјектор чувствува губење на отпорот додека се движи низ помеко ткиво или празнина и потоа автоматски го запира неговото движење кога врвот на иглата продира во ткивото што нуди помал отпор.
I2T2 беше тестиран во екстракт ткиво примероци и три животински модели, вклучително и овци за да се процени точноста на неговото доставување во супрахороидални, епидурални и перитонеални простори. Инјекцијата автоматски ги детектира сите промени во отпорноста за безбедно и прецизно доставување на лекот во претклиничките тестови. Инјекторот одлучува веднаш да овозможи подобрено таргетирање на ткивото и минимално надминување на која било несакана локација покрај целното ткиво што може да предизвика повреда. Студијата треба да се прошири на претклиничко тестирање на луѓе, а потоа и на испитувања во следните 2-3 години за да се оцени корисноста и безбедноста на инјекторот.
I2T2 зачувува еквивалентна едноставност и економичност на стандардните иглички со шприц. Главната предност на инјекторот I2T2 е тоа што покажува повисоко ниво на прецизност и не се потпира на вештините на оперативниот персонал бидејќи инјекторот може да почувствува губење на отпорот кога ќе наиде на помеко ткиво или празнина, а потоа ќе престане да ја унапредува иглата и започнува да го доставува својот товар на терапевтски агенс во целниот простор. Уредот за клипот на шприцот е едноставен механички систем и не бара дополнителна електроника. Технологијата за инјектори I2T2 е нова платформа за постигнување подобро таргетирање на ткивата на различни и тешки локации во телото. Иглата е едноставна и лесна за изработка со ниски трошоци. Не беше потребна дополнителна техника или обука за да се управува. Таквата разноврсна, чувствителна, рентабилна и прифатлива технологија може да биде ветувачка за повеќе клинички апликации.
***
{Можете да го прочитате оригиналниот истражувачки труд со кликнување на врската DOI дадена подолу во списокот со цитирани извори}
Извор (и)
Читнис ГД и сор. 2019. Механички инјектор со чувствителност на отпор за прецизна испорака на течности до целното ткиво. Природа биомедицинско инженерство. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
