Jet-enhed injicerer stoffer uden nål
Selvom der allerede er flere jet-enheder på markedet, har de en tendens til at være et "alt eller ingenting" design, der leverer samme mængde stof til samme dybde hver gang.
Men den nye jetinjektionsenhed, som forskere ved MIT har konstrueret, kan programmeres til at levere medicin ind i huden i en række doser til variable dybder på en kontrolleret måde.
En redegørelse, der blev udgivet tidligere i denne uge, giver detaljer om den nye teknologi med kommentarer fra studielederen Ian Hunter, George N. Hatsopoulos Professor i maskinteknik hos MIT og nogle medlemmer af hans team. Tidligere i år, tidsskriftet Medicinsk teknik og fysik Udgav også et papir, hvor de beskriver udviklingen i deres udvikling.
Hunter og kolleger ser en række fordele ved teknologien.
En fordel er en reduktion i nålestokskader. For eksempel er der ifølge de amerikanske centre for sygdomsbekæmpelse og forebyggelse (CDC) omkring 385.000 tilfælde om året i USA af sundhedsarbejdere på hospitaler, der ved et uhell pricker sig med nåle.
En anden fordel ved en nåleløs enhed er, at den kan bidrage til at forbedre overholdelse, f.eks. Blandt diabetespatienter, der er tilbageholdende med at bruge hypodermiske nåle til at injicere sig selv med insulin.
Teammedlem Catherine Hogan er forsker ved MIT's afdeling for maskinteknik. Hun sagde:
"Hvis du er bange for nåle og ofte skal injicere selv, kan overholdelse være et problem."
"Vi mener, at denne slags teknologi... kommer omkring nogle af de fobier, som folk kan have om nåle," tilføjede hun.
Forskere har arbejdet i nogen tid for at finde alternativer til den hypodermiske nål . For eksempel er nikotinplaster et eksempel på, hvordan man frigiver lægemidler gennem huden. Men der er en grænse for størrelsen af molekylet, du kan bruge i en plaster: Den skal være lille nok til at passere gennem hudens porer, som regulerer større proteinbaserede lægemidler, som for eksempel er stigende i brug.
EN Jet indsprøjtningsenhed Leverer en højhastighedst stråle, der trænger ind i huden. Men mens disse er kommercielt tilgængelige, har mange fjederbelastede designs, de er alle begrænset af, at de leverer samme mængde stof hver gang til samme dybde af huden.
Men takket være en "custom high-stroke linear Lorentz-force motor, der er tilbagekoblet i løbet af en injektionstid", MIT jet injektor Kan levere en række doser til variabel dybde på en meget kontrolleret måde.
Tilbagekoblingskontrollaspektet gør det muligt for enheden at reagere i "realtid" og justere sig i overensstemmelse hermed for at opfylde den programmerede instruktion.
Lorentz-kraftmotoren er i det væsentlige en lille kraftig magnet omgivet af en trådspole, der er fastgjort til et stempel, der er anbragt inde i en lægemiddelampul.
Når en elektrisk strøm passerer gennem spolen, frembringer det et magnetfelt, der styrer stemplet fremad, udstødning af lægemidlet ved meget højt tryk og hastighed (næsten lige så hurtigt som lydens hastighed) gennem ampullens dyse, som er omtrent det samme Tykkelse som proboscis af en myg.
Forskerne har vist, hvordan man bruger denne enhed, de kan løbende overvåge og modulere hastigheden af lægestrålen og "justere nøjagtigt mængden af lægemiddel, der leveres under injektionsprocessen", som de skriver i deres papir.
De rapporterer også at være i stand til at styre indsprøjtningsdybden op til 16 mm, og "injicer og gentageligt mængder op til 250 μl gentageligt og præcist i gennemsigtige geler og dyrevæv efter slagtning".
Ved at kontrollere mængden af strøm styrer forskerne hastigheden og trykket. De har genereret trykprofiler, der modulerer strømmen.
Der er en højtryksfase, der uddriver lægemidlet med en hastighed, der er tilstrækkelig til at "bryde" huden og nå den ønskede dybde, og der er en lavere trykfase, der leverer lægemiddel i en langsommere strøm, der let kan absorberes af det omkringliggende væv.
Fra testen fastslog teamet, at forskellige hudtyper kan kræve forskellige tryk for at levere det rigtige volumen til den rigtige dybde i huden, som Hogan forklarede:
"Hvis jeg bryder en babys hud for at levere vaccine, vil jeg ikke have så meget pres, som jeg ville have brug for at bryde min hud."
"Vi kan skræddersy trykprofilen for at kunne gøre det, og det er skønheden i denne enhed," tilføjede hun.
Holdet udvikler også en version af den enhed, der leverer stoffer, der normalt dispenseres i pulverform: Ved at programmere enheden til at vibrere, bliver pulveret "fluidiseret" og kan trænge ind i huden som en væske.
Denne version ville være meget nyttig i situationer, hvor der er risiko for et "koldt kæde" problem. Dette problem er ikke ualmindeligt i udviklingslande, hvor hele batcher af stoffer og vacciner skal destrueres, hvis de ikke kontinuerligt kan opbevares kølet i flydende form.
SCP-093 Red Sea Object (All tests and Recovered Materials Logs) | Object Class Euclid (Video Medicinsk Og Professionel 2024).