РЕКЛАМА

I2T2 (Интеллектуальный инжектор для нацеливания на ткани): изобретение высокочувствительной инъекции, точно нацеленной на ткани

Новый инновационный инжектор, который может доставлять лекарства в труднодоступные места тела, был протестирован на животных моделях.

Иглы - самый важный инструмент в медицина поскольку они незаменимы при доставке бесчисленных лекарств в наш организм. Современные шприцы и полые иглы используются на протяжении десятилетий для извлечения жидкостей и крови из нашего тела и важны для многих инвазивных деликатных медицинских процедур, таких как диализ. Попытка воздействовать на определенные ткани с помощью обычной иглы шприца является сложной задачей и ограничивается навыками и уровнем точности медицинского персонала, поскольку этот процесс в основном определяется их собственным ощущением давления и прикосновения, поскольку ткани каждого пациента ощущаются по-разному. . Хотя о травмах или инфекциях сообщалось редко, иногда прививка от гриппа может вызвать сильную боль и повреждение мышц. В стандартные иглы не было внедрено никакой новой конструкции, особенно в том, что касается их точности.

Традиционными иглами сложно и рискованно вводить лекарства в деликатные участки нашего тела, например, в пространство позади глаза. Супрахориоидальное пространство (СХП), расположенное между склерой и сосудистой оболочкой в ​​задней части глаза, представляет собой очень трудное место для нацеливания с помощью обычной иглы, главным образом потому, что игла должна быть очень точной и должна останавливаться после прохождения через склеру. толщина менее 1 мм – во избежание повреждения сетчатки. Этот регион считается важным для доставки многих лекарств. Любая ошибка может вызвать серьезную инфекцию или даже слепоту. Другими сложными областями являются брюшинное пространство брюшной полости и ткани между кожей и мышцами, а также эпидуральное пространство вокруг брюшной полости. спинной мозг где эпидуральная анестезия проводится во время родов через естественные родовые пути.

Новая чувствительная к давлению игла

В исследовании, опубликованном в Природа Биомедицинская инженерия исследователи из Бригама и женской больницы США разработали новый интеллектуальный и высокоточный инъекция для нацеливания на ткани - называется I2T2 (интеллектуальный инжектор для нацеливания на ткани). Их цель - улучшить нацеливание на ткани, сохраняя при этом аккуратный, простой и практичный дизайн. В И2Т2 Устройство было создано с использованием стандартной иглы для подкожных инъекций и других частей имеющихся в продаже шприцев, и функционально I2T2 представляет собой небольшие модификации традиционной системы шприц-игла. Это скользящая игла, которая может проникать во внешний слой ткани, затем она может автоматически останавливаться на границе двух слоев ткани и выпускать содержимое шприца в целевую область, когда пользователь толкает поршень шприца.

I2T2 состоит из толкающего плунжера, плунжера иглы, механического упора, жидкости и подвижной иглы. Игла устанавливается на иглу-поршень, которая представляет собой скользящую опору, обеспечивающую точное перемещение по оси цилиндра шприца. Сначала кончик иглы вводится в ткань на небольшой глубине, но достаточно, чтобы избежать протекания жидкости через иглу. Этот этап называется «предварительная вставка». Цилиндр шприца предотвращает несанкционированное проникновение, а механическая блокировка поршня иглы предотвращает нежелательное движение иглы в обратном направлении. Во время второй стадии, называемой «проникновение в ткань», внутренняя жидкость подвергается давлению за счет толкания поршня. Движущие силы, которые действуют на иглу (которые обеспечивают движение иглы вперед), преодолевают противодействующие силы (которые препятствуют движению иглы) и продвигают иглу глубже внутрь ткани, в то время как цилиндр шприца остается неподвижным. Эти силы играют решающую роль в управлении движением иглы, а также в ее автоматической остановке. Когда кончик иглы входит в желаемое целевое пространство, жидкость начинает выходить, чтобы уменьшить внутреннее давление, которое затем снизит движущую силу ниже силы противодействия, и это впоследствии остановит иглу на границе раздела полости. Во время этой третьей стадии, называемой «направленной доставкой», жидкость шприца доставляется в полость с меньшим сопротивлением, поскольку пользователь толкает поршень одним непрерывным движением. Положение иглы теперь зафиксировано на границе раздела ткань-полость. Поскольку каждая биологическая ткань в нашем организме имеет разную плотность, встроенный датчик в этом интеллектуальном инжекторе определяет потерю сопротивления при движении через более мягкую ткань или полость, а затем автоматически останавливает свое движение, когда кончик иглы проникает в ткань, обеспечивая меньшее сопротивление.

I2T2 был протестирован в извлеченных туалетная бумага образцы и три модели животных, включая овец, для оценки точности доставки в супрахориоидальное, эпидуральное и перитонеальное пространства. Инъекция автоматически обнаруживает любые изменения резистентности, чтобы безопасно и точно доставить лекарство в доклинических тестах. Инжектор мгновенно принимает решение, обеспечивая улучшенное нацеливание на ткани и минимальное превышение любого нежелательного места за целевой тканью, которое может вызвать травму. Исследование будет распространено на доклинические испытания на людях, а затем на испытания в следующие 2-3 года для оценки полезности и безопасности инъектора.

I2T2 сохраняет эквивалентную простоту и экономичность стандартных игл для шприцев. Основное преимущество инъектора I2T2 заключается в том, что он демонстрирует более высокий уровень точности и не полагается на навыки обслуживающего персонала, поскольку инъектор может ощущать потерю сопротивления, когда он сталкивается с более мягкой тканью или полостью, а затем он перестает продвигать иглу и начинает доставлять свой груз терапевтического агента в целевое пространство. Плунжерное устройство шприца представляет собой простую механическую систему и не требует дополнительной электроники. Инжекторная технология I2T2 - это новая платформа для достижения лучшего нацеливания на ткани в различных и сложных участках тела. Игла проста и удобна в изготовлении с небольшими затратами. Для работы с ним не требовалось никакой дополнительной техники или обучения. Такая универсальная, чувствительная, экономичная и удобная для пользователя технология может быть многообещающей для множества клинических приложений.

{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}

Источник (ы)

Читнис Г.Д. и соавт. 2019. Механический инжектор с датчиком сопротивления для точной доставки жидкости к ткани-мишени. Биомедицинская инженерия природы. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2

Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значительные достижения науки. Воздействие на человечество. Вдохновляющие умы.

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

Самые популярные статьи

ДНК можно читать вперед или назад

Новое исследование показывает, что бактериальная ДНК может быть...

Редактирование гена для предотвращения наследственного заболевания

Исследование показывает технику редактирования генов для защиты своих потомков...

Магнитное поле Земли: Северный полюс получает больше энергии

Новое исследование расширяет роль магнитного поля Земли. В...
- Реклама -
94,669ПоклонникиПодобно
47,715ПодписчикиПодписаться
1,772ПодписчикиПодписаться
30ПодписчикиПодписаться