یک انژکتور ابتکاری جدید که می تواند داروها را به نقاط دشوار بدن برساند در مدل های حیوانی آزمایش شده است.
سوزن ها مهمترین ابزار در پزشکی زیرا آنها در ارائه داروهای بی شماری در داخل بدن ما ضروری هستند. سرنگ‌ها و سوزن‌های توخالی امروزی از دهه‌ها قبل برای استخراج مایعات و خون از بدن ما استفاده می‌شوند و برای بسیاری از روش‌های ظریف پزشکی تهاجمی مانند دیالیز مهم هستند. تلاش برای هدف قرار دادن بافت‌های خاص با استفاده از سوزن معمولی سرنگ یک کار چالش برانگیز است و با مهارت و سطح دقت پرسنل پزشکی محدود می‌شود، زیرا این فرآیند عمدتاً توسط حس فشار و لمس خود هدایت می‌شود، زیرا بافت هر بیمار متفاوت است. . اگر چه صدمات یا عفونت به ندرت گزارش شده است، اما گاهی اوقات واکسن آنفولانزا می تواند باعث درد شدید و آسیب عضلانی شود. هیچ طرح جدیدی در سوزن های استاندارد به خصوص از نظر دقت آنها گنجانده نشده است.
استفاده از سوزن‌های سنتی برای نواحی ظریف بدن، مانند فضای پشت چشم، دشوار و خطرناک است. فضای فوق مشیمیه (SCS) که بین صلبیه و مشیمیه در پشت چشم قرار دارد، مکان بسیار دشواری برای هدف قرار دادن با استفاده از یک سوزن معمولی است، عمدتاً به این دلیل که سوزن باید بسیار دقیق باشد و باید پس از عبور از صلبیه متوقف شود. ضخامت کمتر از 1 میلی متر - برای جلوگیری از هر گونه آسیب به شبکیه چشم. این منطقه برای تحویل بسیاری از داروها مهم تلقی می شود. هر لغزشی می تواند باعث عفونت جدی یا حتی نابینایی شود. سایر مناطق چالش برانگیز فضای صفاقی در شکم و بافت بین پوست و عضلات و فضای اپیدورال اطراف شکم است. نخاع که در آن بی حسی اپیدورال در هنگام زایمان واژینال داده می شود.
یک سوزن جدید حساس به فشار
در یک مطالعه منتشر شده در مهندسی پزشکی بیولوژیکی محققان بیمارستان زنان بریگهام، ایالات متحده آمریکا، یک دستگاه جدید هوشمند و بسیار دقیق طراحی کرده اند. تزریق برای هدف قرار دادن بافت ها - به نام I2T2 (تزریق کننده هوشمند برای هدف گیری بافت). هدف آنها بهبود هدف گیری بافت در حالی که طراحی را مرتب، ساده و کاربردی نگه می داشتند. را I2T2 دستگاه با استفاده از سوزن زیرپوستی استاندارد و سایر قسمت‌های سرنگ‌های تجاری فروخته شده ایجاد شد و از نظر عملکردی I2T2 شامل تغییرات جزئی در سیستم سنتی سوزن سرنگ است. این یک سوزن کشویی است که می تواند به لایه بیرونی بافت نفوذ کند، سپس می تواند به طور خودکار در سطح مشترک دو لایه بافت متوقف شود و در حالی که کاربر پیستون سرنگ را فشار می دهد، محتوای سرنگ را در ناحیه مورد نظر رها می کند.
I2T2 از یک پیستون هل دهنده، یک پیستون سوزن، یک توقف مکانیکی، مایع و یک سوزن متحرک تشکیل شده است. سوزن بر روی پیستون سوزن نصب شده است که یک تکیه گاه کشویی است که امکان حرکت دقیق در امتداد محور لوله سرنگ را فراهم می کند. ابتدا نوک سوزن در عمق کم وارد بافت می شود، اما به اندازه کافی برای جلوگیری از هرگونه جریان مایع از طریق سوزن. این مرحله "پیش درج" نامیده می شود. لوله سرنگ از نفوذ ناموجه جلوگیری می کند و قفل مکانیکی پیستون سوزن از حرکت نامطلوب به عقب سوزن جلوگیری می کند. در مرحله دوم به نام "نفوذ بافت"، مایع داخلی با فشار دادن پیستون تحت فشار قرار می گیرد. نیروهای محرکی که روی سوزن عمل می‌کنند (که حرکت سوزن را به سمت جلو می‌سازند) بر نیروهای مخالف (که مخالف حرکت سوزن هستند) غلبه می‌کنند و سوزن را عمیق‌تر در داخل بافت پیش می‌برند در حالی که لوله سرنگ بی‌حرکت می‌ماند. این نیروها نقش مهمی در کنترل حرکت سوزن و همچنین توقف خودکار آن دارند. هنگامی که نوک سوزن وارد فضای مورد نظر می شود، مایع شروع به خروج می کند تا فشار داخلی را کاهش دهد که سپس نیروی محرکه را نسبت به نیروی مخالف کاهش می دهد و متعاقباً سوزن را در سطح مشترک حفره متوقف می کند. در این مرحله سوم که "تحویل هدفمند" نامیده می شود، مایع سرنگ با مقاومت کمتری به داخل حفره وارد می شود، زیرا کاربر پیستون را در یک حرکت مداوم فشار می دهد. موقعیت سوزن اکنون در رابط بافت-حفره چسبانده شده است. از آنجایی که هر بافت بیولوژیکی در بدن ما چگالی متفاوتی دارد، یک حسگر یکپارچه در این انژکتور هوشمند هنگام حرکت در بافت نرم‌تر یا حفره، کاهش مقاومت را حس می‌کند و سپس هنگامی که نوک سوزن به بافت نفوذ می‌کند و مقاومت کمتری ایجاد می‌کند، به طور خودکار حرکت خود را متوقف می‌کند.
I2T2 در استخراج مورد آزمایش قرار گرفت بافت نمونه ها و سه مدل حیوانی شامل گوسفند برای ارزیابی دقت تحویل آن به فضاهای سوپراکرووئیدال، اپیدورال و صفاقی. تزریق به طور خودکار هرگونه تغییر در مقاومت را تشخیص می دهد تا دارو را با خیال راحت و دقیق در آزمایش های بالینی تحویل دهد. انژکتور تصمیم می گیرد فوراً اجازه دهد تا هدف گیری بافت بهبود یافته و حداقل مازاد بر روی هر مکان ناخواسته در گذشته از بافت هدف که می تواند باعث آسیب شود. این مطالعه قرار است به آزمایش‌های بالینی انسانی و سپس به آزمایش‌هایی در 2-3 سال آینده برای ارزیابی کاربرد و ایمنی انژکتور گسترش یابد.
I2T2 سادگی و مقرون به صرفه بودن سوزن های سرنگ استاندارد را حفظ می کند. مزیت اصلی انژکتور I2T2 این است که دقت بالاتری را نشان می دهد و به مهارت های پرسنل عملیاتی متکی نیست زیرا انژکتور هنگام برخورد با بافت نرم تر یا حفره می تواند از دست دادن مقاومت را احساس کند و سپس جلو بردن سوزن را متوقف کند. شروع به تحویل محموله عامل درمانی خود به فضای مورد نظر می کند. دستگاه پیستون سرنگ یک سیستم مکانیکی ساده است و به وسایل الکترونیکی اضافی نیاز ندارد. فناوری انژکتور I2T2 یک پلت فرم جدید برای دستیابی به هدف گیری بهتر بافت در نقاط مختلف و دشوار بدن است. ساخت سوزن ساده و آسان با هزینه کم است. هیچ تکنیک یا آموزش اضافی برای کار با آن مورد نیاز نبود. چنین فناوری همه کاره، حساس، مقرون به صرفه و کاربر پسند می تواند برای کاربردهای بالینی متعدد امیدوارکننده باشد.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
چیتنیس جی دی و همکاران. 2019. یک انژکتور مکانیکی حساس به مقاومت برای تحویل دقیق مایعات به بافت هدف. مهندسی پزشکی طبیعت https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
