Нов иновативен инжектор, който може да доставя лекарства до трудни места на тялото, е тестван върху животински модели
Иглите са най-важният инструмент в медицина тъй като те са незаменими при доставянето на безброй лекарства в нашето тяло. Съвременните спринцовки и кухи игли се използват от десетилетия за извличане на течности и кръв от нашето тяло и са важни за много инвазивни деликатни медицински процедури като диализа. Опитът да се насочи към специфични тъкани с помощта на конвенционална игла на спринцовка е предизвикателна задача и е ограничена от уменията и нивата на прецизност на медицинския персонал, тъй като този процес се ръководи най-вече от собственото им усещане за натиск и допир, тъй като тъканта на всеки пациент се чувства различно . Въпреки че рядко се съобщават наранявания или инфекции, но понякога ваксината срещу грип може да причини силна болка и увреждане на мускулите. Няма нов дизайн в стандартните игли, особено по отношение на тяхната точност.
Традиционните игли са трудни и рискови за прилагане на лекарства в деликатни области на тялото ни, например пространството в задната част на окото ни. Супрахороидалното пространство (SCS), разположено между склерата и хориоидеята в задната част на окото, е много трудно място за насочване с помощта на конвенционална игла, главно защото иглата трябва да бъде много прецизна и трябва да спре, след като е преминала през склерата – чиято дебелината е по-малка от 1 мм – за да се избегне увреждане на ретината. Този регион се счита за важен за доставката на много лекарства. Всяко пропускане може да причини сериозна инфекция или дори слепота. Други предизвикателни области са перитонеалното пространство в корема и тъканта между кожата и мускулите и епидуралното пространство около гръбначен мозък където се прилага епидурална анестезия по време на вагинално раждане.
Нова чувствителна на натиск игла
В проучване, публикувано в Природа Биомедицинско инженерство изследователи от Brigham and Women's Hospital, САЩ са проектирали нов интелигентен и много прецизен инжектиране за насочване към тъкани – наречен I2T2 (интелигентен инжектор за тъканно насочване). Те имаха за цел да подобрят насочването към тъканите, като същевременно поддържат дизайна чист, прост и практичен. В I2T2 Устройството е създадено с помощта на стандартна хиподермична игла и други части от продаваните в търговската мрежа спринцовки и функционално I2T2 се състои от леки модификации на традиционната система спринцовка-игла. Това е плъзгаща се игла, която може да проникне във външния слой на тъканта, след което може автоматично да спре на интерфейса на два тъканни слоя и да освободи съдържанието на спринцовката в целевата зона, докато потребителят натиска буталото на спринцовката.
I2T2 се състои от натискащо бутало, иглено бутало, механичен ограничител, течност и подвижна игла. Иглата е монтирана върху буталото на иглата, което е плъзгаща се опора, която позволява прецизно движение по оста на цевта на спринцовката. Първо, върхът на иглата се вкарва в тъканта на малка дълбочина, но достатъчно, за да се избегне всякакъв поток на течност през иглата. Този етап се нарича „предварително вмъкване“. Цокълът на спринцовката предотвратява неоправдано проникване, а механичната блокировка на буталото на иглата предотвратява нежеланото движение на иглата назад. По време на втория етап, наречен „тъканно проникване“, вътрешната течност се под налягане чрез натискане на буталото. Движещите сили, които действат върху иглата (които позволяват движението на иглата напред), преодоляват противоположните сили (които се противопоставят на движението на иглата) и придвижват иглата по-дълбоко в тъканта, докато цевта на спринцовката остава неподвижна. Тези сили играят критична роля за контролиране на движението на иглата, както и за автоматичното й спиране. Когато върхът на иглата навлезе в желаното целево пространство, течността започва да излиза, за да намали вътрешното налягане, което след това ще понижи движещата сила по-ниско от противоположната сила и това впоследствие ще спре иглата в интерфейса на кухината. По време на този трети етап, наречен "целенасочено доставяне", течността на спринцовката се доставя в кухината с по-ниско съпротивление, тъй като потребителят натиска буталото с едно непрекъснато движение. Позицията на иглата вече е прикрепена към интерфейса тъкан-кухина. Тъй като всяка биологична тъкан в нашето тяло има различна плътност, интегрираният сензор в този интелигентен инжектор усеща загуба на съпротивление, докато се движи през по-мека тъкан или кухина и след това автоматично спира движението си, когато върхът на иглата проникне в тъкан, предлагаща по-ниско съпротивление.
I2T2 беше тестван в екстрахиран тъкан проби и три животински модела, включително овце, за да се оцени точността му на доставка в супрахориоидални, епидурални и перитонеални пространства. Инжекцията автоматично открива всякакви промени в резистентността, за да достави безопасно и точно лекарството при предклинични тестове. Инжекторът решава незабавно, позволявайки подобрено насочване към тъканите и минимално превишаване на всяко нежелано място покрай целевата тъкан, което може да причини нараняване. Проучването трябва да бъде разширено до предклинични тестове при хора и след това до изпитвания през следващите 2-3 години, за да се оцени полезността и безопасността на инжектора.
I2T2 запазва еквивалентната простота и рентабилност на стандартните спринцовки-игли. Основното предимство на инжектора I2T2 е, че показва по-високо ниво на прецизност и не разчита на уменията на оперативния персонал, тъй като инжекторът може да усети загуба на съпротивление, когато срещне по-мека тъкан или кухина и след това спре да придвижва иглата и започва да доставя своя товар от терапевтичен агент в целевото пространство. Буталото на спринцовката е проста механична система и не изисква допълнителна електроника. Инжекторната технология I2T2 е нова платформа за постигане на по-добро насочване към тъканите в различни и трудни места в тялото. Иглата е проста и лесна за производство с ниски разходи. Не се изискваше допълнителна техника или обучение, за да го управлявате. Такава гъвкава, чувствителна, рентабилна и удобна за потребителя технология може да бъде обещаваща за множество клинични приложения.
***
Източник (и)
Chitnis GD et al. 2019. Механичен инжектор със съпротивление за прецизно доставяне на течности до целевата тъкан. Природа биомедицинско инженерство. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
***
Коментарите са забранени.