Naujas novatoriškas injektorius, galintis tiekti vaistus į sudėtingas kūno vietas, buvo išbandytas su gyvūnų modeliais
Adatos yra svarbiausia priemonė medicina nes jie yra būtini tiekiant daugybę vaistų į mūsų kūną. Šiuolaikiniai švirkštai ir tuščiavidurės adatos buvo naudojami dešimtmečius skysčiams ir kraujui iš mūsų kūno ištraukti ir yra svarbūs daugeliui invazinių subtilių medicininių procedūrų, tokių kaip dializė. Bandymas nukreipti į konkrečius audinius naudojant įprastą švirkšto adatą yra sudėtingas uždavinys, kurį riboja medicinos personalo įgūdžiai ir tikslumo lygis, nes šį procesą daugiausia lemia jų pačių spaudimo ir prisilietimo jausmas, nes kiekvieno paciento audiniai jaučiasi skirtingai. . Nors retai buvo pranešta apie sužalojimus ar infekcijas, tačiau kartais skiepas nuo gripo gali sukelti stiprų skausmą ir pažeisti raumenis. Į standartines adatas nebuvo įtrauktas naujas dizainas, ypač atsižvelgiant į jų tikslumą.
Tradicinėmis adatomis sunku ir rizikinga leisti vaistus į jautrias mūsų kūno vietas, pavyzdžiui, akies užpakalinėje dalyje. Suprachoroidinė erdvė (SCS), esanti tarp skleros ir gyslainės akies užpakalinėje dalyje, yra labai sunkiai pasiekiama naudojant įprastinę adatą, nes adata turi būti labai tiksli ir turi sustoti po to, kai ji pereina per sklerą. storis yra mažesnis nei 1 mm – kad nebūtų pažeista tinklainė. Šis regionas laikomas svarbiu daugelio vaistų pristatymui. Bet koks nutrūkimas gali sukelti rimtą infekciją ar net aklumą. Kitos sudėtingos sritys yra pilvaplėvės erdvė pilve ir audiniai tarp odos ir raumenų bei epidurinė erdvė aplink nugaros smegenys kai epidurinė anestezija atliekama gimdant per makštį.
Nauja slėgiui jautri adata
Atliekant tyrimą paskelbtas Gamtos biomedicinos inžinerija tyrėjai iš Brighamo ir moterų ligoninės, JAV, sukūrė naują protingą ir labai tikslų romaną įpurškimas nukreipimui į audinius – vadinamas I2T2 (išmanusis injektorius, skirtas nukreipti į audinius). Jais buvo siekiama pagerinti taikymą pagal audinius, išlaikant dizainą tvarkingą, paprastą ir praktišką. The I2T2 prietaisas buvo sukurtas naudojant standartinę poodinę adatą ir kitas komerciškai parduodamų švirkštų dalis, o funkciškai I2T2 susideda iš nedidelių tradicinės švirkštų-adatų sistemos modifikacijų. Tai slankioji adata, kuri gali prasiskverbti į išorinį audinio sluoksnį, tada ji gali automatiškai sustoti ties dviejų audinių sluoksnių sąsaja ir išleisti švirkšto turinį į tikslinę sritį, kai vartotojas stumia švirkšto stūmoklį.
I2T2 sudaro stūmoklis, adatinis stūmoklis, mechaninis stabdiklis, skystis ir judama adata. Adata pritvirtinta ant adatos stūmoklio, kuris yra slankioji atrama, leidžianti tiksliai judėti išilgai švirkšto cilindro ašies. Pirma, adatos galiukas įkišamas į audinį negiliai, bet tiek, kad būtų išvengta skysčio tekėjimo per adatą. Šis etapas vadinamas „išankstiniu įterpimu“. Švirkšto korpusas apsaugo nuo neteisėto prasiskverbimo, o adatos stūmoklio mechaninis užraktas apsaugo nuo nepageidaujamo adatos judėjimo atgal. Per antrąjį etapą, vadinamą „įsiskverbimu į audinius“, vidinis skystis patiria slėgį, spaudžiant stūmoklį. Varomosios jėgos, veikiančios adatą (kurios leidžia adatai judėti pirmyn), įveikia priešingas jėgas (priešingias adatos judesiui) ir nukelia adatą gilyn audinio viduje, o švirkšto cilindras lieka nejudantis. Šios jėgos atlieka svarbų vaidmenį kontroliuojant adatos judesį ir automatinį jos sustabdymą. Kai adatos galiukas patenka į norimą tikslinę erdvę, skystis pradeda išeiti, kad sumažintų vidinį slėgį, o tai sumažins varomąją jėgą žemiau nei priešinga jėga, o tai vėliau sustabdys adatą prie ertmės sąsajos. Per šį trečiąjį etapą, vadinamą „tiksliniu tiekimu“, švirkšto skystis patenka į ertmę su mažesniu pasipriešinimu, nes vartotojas vienu nepertraukiamu judesiu stumia stūmoklį. Adatos padėtis dabar yra pritvirtinta prie audinio ir ertmės sąsajos. Kadangi kiekvienas mūsų kūno biologinis audinys turi skirtingą tankį, šiame išmaniajame purkštuve integruotas jutiklis jaučia atsparumo praradimą, kai jis juda per minkštesnius audinius arba ertmę, o tada automatiškai sustabdo judesį, kai adatos galiukas prasiskverbia į audinį, pasižymintį mažesniu pasipriešinimu.
I2T2 buvo išbandytas ekstrahuojant audinys mėginiai ir trys gyvūnų modeliai, įskaitant avis, siekiant įvertinti jų pristatymo į suprachoroidinę, epidurinę ir pilvaplėvės erdves tikslumą. Injekcija automatiškai nustato bet kokius atsparumo pokyčius, kad ikiklinikinių tyrimų metu būtų saugiai ir tiksliai sušvirkšti vaistai. Injektorius iš karto nusprendžia, kad būtų pagerintas nukreipimas į audinį ir minimalus peršokimas į bet kokią nepageidaujamą vietą už tikslinio audinio, dėl kurios gali būti sužalotas. Tyrimas turi būti išplėstas iki ikiklinikinių bandymų su žmonėmis, o vėliau – į bandymus per ateinančius 2–3 metus, siekiant įvertinti injektoriaus naudingumą ir saugumą.
I2T2 išsaugo lygiavertį standartinių švirkštų-adatų paprastumą ir ekonomiškumą. Pagrindinis I2T2 injektoriaus privalumas yra tai, kad jis pasižymi didesniu tikslumu ir nepriklauso nuo dirbančio personalo įgūdžių, nes purkštukas gali pajusti atsparumo praradimą, kai susiduria su minkštesniu audiniu arba ertme, tada nustoja stumti adatą ir pradeda pristatyti savo terapinio agento krovinį į tikslinę erdvę. Švirkšto stūmoklio įtaisas yra paprasta mechaninė sistema ir nereikalauja papildomos elektronikos. I2T2 injektoriaus technologija yra nauja platforma, leidžianti geriau nukreipti audinius įvairiose ir sudėtingose kūno vietose. Adata yra paprasta ir lengvai pagaminama su mažomis sąnaudomis. Norint jį valdyti, nereikėjo jokios papildomos technikos ar mokymo. Tokia universali, jautri, ekonomiška ir patogi technologija gali būti perspektyvi daugeliui klinikinių pritaikymų.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Chitnis GD ir kt. 2019. Atsparumo jutiklis mechaninis injektorius, skirtas tiksliai tiekti skysčius į tikslinį audinį. Gamtos biomedicinos inžinerija. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
