Zastrzyk bez igły

Naukowcy z MIT, pracujący pod kierunkiem profesora Iana Huntera, stworzyli ulepszoną strzykawkę bezigłową. Catherine Hogan wyjaśnia, że dostępne na rynku urządzenia, zwłaszcza te z mechanizmem sprężynowym, działają na zasadzie "wszystko albo nic" (po uwolnieniu sprężyny, jeśli do niego dojdzie, na tę samą głębokość dociera za każdym razem identyczna ilość leku). Tymczasem aparat opisany na łamach Medical Engineering & Physics wprowadza różne dawki leku na różne głębokości, a cały proces można ściśle kontrolować.

Jak do tej pory igły próbowano zastępować m.in. plastrami. Mogą one jednak uwalniać wyłącznie substancje, których cząsteczki są na tyle małe, by przecisnąć się przez pory skóry. Ponieważ rośnie częstość stosowania leków bazujących na białkach, a te mają duże molekuły, trzeba było wymyślić coś innego, czyli np. strzykawki bezigłowe.

Strzykawka bezigłowa to urządzenie, w którym cienki strumień pod wysokim ciśnieniem pokonuje barierę skórną. Wspaniale nadaje się dla osób z belonefobią, czyli chorobliwym lękiem przed ostro zakończonymi przedmiotami, czy pacjentów z cukrzycą, którzy regularnie muszą podawać sobie insulinę. Jej rozpowszechnienie się byłoby też istotne z punktu widzenia epidemiologii. Centrum Kontroli Chorób (CDC) ocenia, że w USA pracownicy służby zdrowia przypadkowo kłują się igłami około 400 000 razy rocznie.

Nowa strzykawka składa się z trzech zasadniczych elementów: niewielkiego silnego magnesu, otaczającej go cewki oraz przymocowanego do niej tłoku. Gdy do cewki dostarczymy prąd, dochodzi do pojawienia się siły Lorenza, która gwałtownie wypycha tłok umieszczony w ampułce z lekiem. Precyzyjnie kontrolując ilość prądu dostarczonego do cewki można kontrolować głębokość na jaką lek zostaje wprowadzony oraz jego ilość. Bezigłowa strzykawka jest w stanie wygenerować ciśnienie do 100 megapaskali i wstrzyknąć lek z prędkością rozchodzenia się dźwięku. Wszystko w czasie liczonym w milisekundach.

Testy wykazały, że różne typy skóry wymagają różnej siły, z jaką działa urządzenie. Do wykonania zastrzyku dziecku będziemy potrzebowali jej mniej niż do przebicia skóry osoby dorosłej. Oczywiście nowe urządzenie pozwala na precyzyjne dobranie parametrów zastrzyku.

Autorzy strzykawki pracują również nad jej wersją, która pozwoli na wprowadzanie leków występujących w formie proszku. Ta odmiana urządzenia wprowadzana jest w szybkie wibracje, które powodują, że proszek zachowuje się jak ciecz. Takie rozwiązanie będzie szczególnie przydatne w krajach rozwijających się, gdzie poważnym problemem jest przechowywanie szczepionek w warunkach chłodniczych. Szczepionki w proszku nie wymagają chłodzenia, pozwalając uniknąć problemów z przechowywaniem.