Новы інавацыйны інжэктар, які можа дастаўляць лекі ў складаныя месцы цела, быў пратэставаны на мадэлях жывёл
Іголкі з'яўляюцца самым важным інструментам у медыцына паколькі яны незаменныя ў дастаўцы незлічоных лекаў у наша цела. Сучасныя шпрыцы і полыя іголкі выкарыстоўваюцца дзесяцігоддзямі для вымання вадкасці і крыві з нашага арганізма і важныя для многіх інвазівных далікатных медыцынскіх працэдур, такіх як дыяліз. Спроба нацэліцца на пэўныя тканіны з дапамогай звычайнай іголкі шпрыца - складаная задача і абмежаваная кваліфікацыяй і узроўнем дакладнасці медыцынскага персаналу, паколькі гэты працэс у асноўным кіруецца іх уласным пачуццём ціску і дотыку, паколькі тканіны кожнага пацыента адчуваюць сябе па-рознаму. . Хаця рэдка паведамлялася пра траўмы або інфекцыі, але часам прышчэпка ад грыпу можа выклікаць моцны боль і пашкоджанне цягліц. Ніякай новай канструкцыі не было ўключана ў стандартныя іголкі, асабліва ў дачыненні да іх дакладнасці.
Традыцыйнымі іголкамі цяжка і рызыкоўна ўводзіць лекі ў далікатныя ўчасткі нашага цела, напрыклад, у вока. Надхораідальнае прастору (SCS), размешчанае паміж склерай і сасудзістай абалонкай у задняй частцы вока, з'яўляецца вельмі цяжкім месцам для нацэльвання з дапамогай звычайнай іголкі, галоўным чынам таму, што іголка павінна быць вельмі дакладнай і спыняцца пасля таго, як яна пройдзе праз склеру - чыя таўшчыня менш за 1 мм - каб пазбегнуць пашкоджання сятчаткі. Гэты рэгіён лічыцца важным для дастаўкі многіх лекаў. Любое парушэнне можа выклікаць сур'ёзную інфекцыю ці нават слепату. Іншыя складаныя вобласці - гэта перытанеальны прастора ў жываце і тканіны паміж скурай і цягліцамі і эпідуральная прастора вакол спінны мозг дзе пры вагінальных родах праводзіцца эпидуральная анестэзія.
Новая іголка, адчувальная да ціску
У даследаванні, апублікаваным у Прырода біямедыцынскія інжынерыя Даследнікі з Брыгама і жаночай бальніцы, ЗША, распрацавалі новы інтэлектуальны і вельмі дакладны ўпырск для нацэльвання на тканіны - называецца I2T2 (інтэлектуальны інжэктар для нацэльвання на тканіны). Яны накіраваны на паляпшэнне нацэльвання на тканіны, захоўваючы пры гэтым дызайн акуратным, простым і практычным. The I2T2 прылада было створана з выкарыстаннем стандартнай іголкі для падскурнай інфекцыі і іншых частак камерцыйна прадаваных шпрыцаў і функцыянальна I2T2 складаецца з невялікіх мадыфікацый традыцыйнай сістэмы шпрыц-іголка. Гэта слізгальная іголка, якая можа пранікаць у знешні пласт тканіны, затым яна можа аўтаматычна спыняцца на стыку двух слаёў тканіны і выпускаць змесціва шпрыца ў мэтавую вобласць, калі карыстальнік націскае на поршань шпрыца.
I2T2 складаецца з штурхавога поршаня, поршань іголкі, механічнага ўпора, вадкасці і рухомай іголкі. Іголка ўстаноўлена на поршане іголкі, якая ўяўляе сабой слізгальную апору, якая дазваляе дакладна перамяшчацца ўздоўж восі ствала шпрыца. Спачатку кончык іголкі ўводзіцца ў тканіну на невялікую глыбіню, але дастаткова, каб пазбегнуць патоку вадкасці праз іголку. Гэты этап называецца «папярэдняе ўвядзенне». Цочак шпрыца прадухіляе неабгрунтаванае пранікненне, а механічная блакіроўка поршня іголкі прадухіляе непажаданае зваротны рух іголкі. Падчас другой стадыі, званай «пранікненнем у тканіны», унутраная вадкасць падвяргаецца ціску, націскаючы на поршань. Рухальныя сілы, якія дзейнічаюць на іголку (якія дазваляюць рухацца наперад іголкі), пераадольваюць процілеглыя сілы (якія супрацьстаяць руху іголкі) і прасоўваюць іголку глыбей у тканіну, пакуль ствол шпрыца застаецца нерухомым. Гэтыя сілы гуляюць важную ролю ў кіраванні рухам іголкі, а таксама яе аўтаматычнай прыпынку. Калі кончык іголкі ўваходзіць у патрэбную мэтавую прастору, вадкасць пачынае выходзіць, каб паменшыць ўнутраны ціск, што прывядзе да паніжэння рухаючай сілы ніжэй, чым сіла процідзеяння, і гэта ў далейшым спыніць іголку на мяжы падзелу паражніны. Падчас гэтай трэцяй стадыі, якая называецца «мэтанакіраванай дастаўкай», вадкасць шпрыца дастаўляецца ў паражніну з меншым супраціўленнем, калі карыстальнік націскае на поршань адным бесперапынным рухам. Становішча іголкі цяпер замацавана на стыку тканіны і паражніны. Паколькі кожная біялагічная тканіна ў нашым целе мае розную шчыльнасць, убудаваны датчык у гэтым інтэлектуальным інжэктары адчувае страту супраціўлення, калі ён рухаецца праз мяккую тканіну або паражніну, а затым аўтаматычна спыняе рух, калі кончык іголкі пранікае ў тканіны з меншым супраціўленнем.
I2T2 быў пратэставаны ў здабытым тканіна узоры і тры мадэлі жывёл, уключаючы авечак, каб ацаніць дакладнасць дастаўкі ў супрахориоидальное, эпидуральное і брушыны прасторы. Ін'екцыя аўтаматычна вызначае любыя змены рэзістэнтнасці, каб бяспечна і дакладна дастаўляць лекі падчас даклінічных выпрабаванняў. Інжэктар імгненна прымае рашэнне, што дазваляе палепшыць нацэльванне на тканіны і мінімальна пераскочыць у любое непажаданае месца міма тканіны-мішэні, што можа прывесці да траўмы. Даследаванне павінна быць распаўсюджана на даклінічныя выпрабаванні на людзях, а затым на выпрабаванні ў бліжэйшыя 2-3 гады, каб ацаніць карыснасць і бяспеку інжэктара.
I2T2 захоўвае эквівалентную прастату і эканамічнасць стандартных шпрыц-іголак. Галоўнай перавагай інжэктара I2T2 з'яўляецца тое, што ён паказвае больш высокі ўзровень дакладнасці і не залежыць ад навыкаў аперацыйнага персаналу, так як інжэктар можа адчуць страту супраціву, калі ён натыкаецца на больш мяккія тканіны або паражніну, а затым спыняе прасоўванне іголкі і пачынае дастаўляць свой груз тэрапеўтычнага сродкі ў мэтавую прастору. Поршань шпрыца ўяўляе сабой простую механічную сістэму і не патрабуе дадатковай электронікі. Тэхналогія інжэктара I2T2 - гэта новая платформа для дасягнення лепшага нацэльвання на тканіны ў розных і складаных месцах цела. Іголка простая і лёгкая ў вытворчасці з нізкімі выдаткамі. Для працы з ім не патрабавалася ніякай дадатковай тэхнікі або навучання. Такая універсальная, адчувальная, эканамічна эфектыўная і зручная тэхналогія можа быць перспектыўнай для некалькіх клінічных ужыванняў.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Чытніс Г. Д. і інш. 2019. Механічны інжэктар, які адчувае супраціўленне, для дакладнай дастаўкі вадкасці да тканіны-мішэні. Прырода-біямедыцынская інжынерыя. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
