Нов иновативен инжектор, който може да доставя лекарства до трудни места на тялото, е тестван върху животински модели
Иглите са най-важният инструмент в медицината, тъй като са незаменими за доставянето на безброй лекарства в тялото ни. Спринцовките и кухите игли днес се използват от десетилетия за извличане на течности и кръв от тялото ни и са важни за много инвазивни деликатни медицински процедури като диализа. Опитът да се достигне до специфични тъкани с помощта на конвенционална игла или спринцовка е трудна задача и е ограничен от уменията и нивата на прецизност на медицинския персонал, тъй като този процес се ръководи най-вече от собственото им чувство за натиск и допир, тъй като тъканите на всеки пациент се усещат различно. Въпреки че рядко се съобщава за наранявания или инфекции, понякога ваксината срещу грип може да причини силна болка и мускулни увреждания. В стандартните игли не е внедрен нов дизайн, особено по отношение на тяхната точност.
Традиционните игли са трудни и рисковани за прилагане на лекарства в деликатни области на тялото ни, например пространството в задната част на окото. Супрахориоидалното пространство (СХП), разположено между склерата и хороидеята в задната част на окото, е много трудно място за насочване с конвенционална игла, главно защото иглата трябва да бъде много прецизна и трябва да спре, след като е преминала през склерата – чиято дебелина е по-малка от 1 мм – за да се избегне увреждане на ретината. Тази област се счита за важна за доставянето на много лекарства. Всяко пропускане може да причини сериозна инфекция или дори слепота. Други трудни области са перитонеалното пространство в корема и тъканта между кожата и мускулите, както и епидуралното пространство около гръбначния мозък , където се прилага епидурална анестезия по време на вагинално раждане.
Нова чувствителна на натиск игла
В проучване, публикувано в Nature Biomedical Engineering, изследователи от болницата Brigham and Women's, САЩ, са разработили ново интелигентно и високопрецизно инжектиране за насочване към тъкани – наречено I2T2 (интелигентен инжектор за тъканно насочване). Те са се стремили да подобрят тъканното насочване, като същевременно запазят дизайна чист, опростен и практичен. Устройството I2T2 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 през външния слой тъкан, след което може автоматично да спре на границата между два тъканни слоя и да освободи съдържанието на спринцовката в целевата област, когато потребителят натисне 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 върху извлечени тъканни проби и три животински модела, включително овце, за да се оцени точността му на доставяне в супрахороидалното, епидуралното и перитонеалното пространство. Инжекцията автоматично открива всякакви промени в съпротивлението, така че да доставя лекарството безопасно и точно в предклиничните тестове. Инжекторът взема решение мигновено, което позволява подобрено тъканно насочване и минимално превишаване на дозата във всяко нежелано място отвъд целевата тъкан, което би могло да причини нараняване. Проучването ще бъде разширено до предклинични тестове върху хора, а след това и 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, отчитащ съпротивлението, за прецизно доставяне на течности до целевата тъкан. Nature Biomedical Engineering. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
***
Коментарите са забранени.