Новий інноваційний ін’єктор, який може доставляти ліки у важкі місця тіла, був випробуваний на моделях тварин
Голки є найважливішим інструментом у медицина оскільки вони незамінні для доставки незліченних ліків усередину нашого тіла. Сучасні шприци та порожнисті голки десятиліттями використовуються для вилучення рідини та крові з нашого тіла і є важливими для багатьох інвазивних делікатних медичних процедур, таких як діаліз. Спроба націлити на певні тканини за допомогою звичайної голки шприца є складним завданням і обмежена навичками та рівнем точності медичного персоналу, оскільки цей процес переважно керується їхнім власним відчуттям тиску та дотику, оскільки тканина кожного пацієнта відчуває себе по-різному. . Хоча рідко повідомлялося про травми або інфекції, але іноді щеплення від грипу може викликати сильний біль і пошкодження м’язів. Жодного нового дизайну не було включено в стандартні голки, особливо щодо їх точності.
Традиційними голками складно та ризиковано вводити ліки в делікатні ділянки нашого тіла, наприклад, у задню частину ока. Супрахориоїдальний простір (SCS), розташований між склерою та судинною оболонкою в задній частині ока, є дуже складним місцем для націлювання за допомогою звичайної голки, головним чином тому, що голка має бути дуже точною, і вона повинна зупинятися після переходу через склеру – чия товщина менше 1 мм – щоб уникнути пошкодження сітківки. Цей регіон вважається важливим для доставки багатьох ліків. Будь-яка помилка може спричинити серйозну інфекцію або навіть сліпоту. Іншими проблемними областями є перитонеальний простір у черевній порожнині та тканини між шкірою та м’язами та епідуральний простір навколо спинний мозок де під час вагінальних пологів проводиться епідуральна анестезія.
Нова чутлива до тиску голка
У дослідженні, опублікованому в Природа Біомедична інженерія Дослідники з Бригама і жіночої лікарні, США, розробили новий інтелектуальний і високоточний вприск для націлювання на тканини – називається I2T2 (інтелектуальний інжектор для націлювання на тканини). Вони мали на меті покращити орієнтацію на тканини, зберігаючи при цьому дизайн акуратним, простим і практичним. The I2T2 Пристрій було створено з використанням стандартної підшкірної голки та інших частин комерційно проданих шприців і функціонально I2T2 складається з незначних модифікацій традиційної системи шприц-голка. Це ковзаюча голка, яка може проникнути в зовнішній шар тканини, потім вона може автоматично зупинитися на межі двох шарів тканини та випустити вміст шприца в цільову область, коли користувач натискає на поршень шприца.
I2T2 складається з штовхаючого плунжера, голчастого плунжера, механічного упору, рідини та рухомої голки. Голка встановлена на поршень голки, який є ковзною опорою, що забезпечує точне переміщення вздовж осі ствола шприца. Спочатку кінчик голки вводять у тканину на невелику глибину, але достатньо, щоб уникнути будь-якого потоку рідини через голку. Цей етап називається «попереднє введення». Цоколь шприца запобігає невиправданому проникненню, а механічна фіксація поршня голки запобігає небажаному переміщенню голки назад. Під час другого етапу, який називається «проникненням тканин», внутрішня рідина піддається тиску, натискаючи на поршень. Рушійні сили, що діють на голку (що забезпечують рух голки вперед), долають протилежні сили (які протидіють руху голки) і просувають голку глибше всередині тканини, поки ствол шприца залишається нерухомим. Ці сили відіграють важливу роль у керуванні рухом голки, а також її автоматичному зупиненні. Коли кінчик голки входить у потрібний цільовий простір, рідина починає виходити, щоб зменшити внутрішній тиск, який потім знизить рушійну силу нижче, ніж протилежна сила, і це згодом зупинить голку на межі розділу порожнини. Під час цього третього етапу, який називається «цільова доставка», рідина шприца потрапляє в порожнину з меншим опором, оскільки користувач штовхає поршень одним безперервним рухом. Тепер положення голки закріплено на межі тканини-порожнина. Оскільки кожна біологічна тканина в нашому тілі має різну щільність, вбудований датчик в цьому інтелектуальному інжекторі відчуває втрату опору, коли він рухається крізь м’які тканини або порожнину, а потім автоматично зупиняє свій рух, коли кінчик голки проникає в тканини, що пропонують менший опір.
I2T2 було випробувано в екстрагованих тканину зразки та три моделі тварин, включаючи овець, щоб оцінити точність його доставки в супрахориоїдальний, епідуральний та перитонеальний простори. Ін’єкція автоматично виявляє будь-які зміни резистентності, щоб безпечно та точно доставити ліки під час доклінічних випробувань. Інжектор миттєво приймає рішення, що дозволяє покращити націлювання на тканини та мінімальний перехід у будь-яке небажане місце поза межами цільової тканини, що може спричинити травму. Дослідження має бути розширено на доклінічні випробування на людях, а потім на випробування протягом наступних 2-3 років, щоб оцінити корисність та безпеку інжектора.
I2T2 зберігає еквівалентну простоту та економічність стандартних шприцевих голок. Основна перевага інжектора I2T2 полягає в тому, що він демонструє більш високий рівень точності і не покладається на навички обслуговуючого персоналу, оскільки інжектор може відчути втрату опору, коли він стикається з більш м’якими тканинами або порожниною, а потім припиняє просування голки та починає доставляти свій вантаж терапевтичного засобу в цільовий простір. Поршень шприца є простою механічною системою і не потребує додаткової електроніки. Технологія I2T2 – це нова платформа для кращого націлювання на тканини в різних і складних місцях тіла. Голка проста і легка у виготовленні з низькими витратами. Для роботи з ним не потрібно було жодної додаткової техніки чи навчання. Така універсальна, чутлива, економічно ефективна та зручна технологія може бути перспективною для багатьох клінічних застосувань.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Читніс Г.Д. та співавт. 2019. Механічний інжектор, чутливий до опору, для точної доставки рідини до цільової тканини. Природа біомедична інженерія. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
