Badania: inteligentna igła wie, dokąd zmierza

Autor: PAP/Rynek Zdrowia • • 04 marca 2019 08:00

Przyrząd do zastrzyków wyczuwający opór tkanek pozwala podawać leki bezpieczniej i skuteczniej. Informuje o nim pismo "Nature Biomedical Engineering".

Badania: inteligentna igła wie, dokąd zmierza
FOT. Fotolia (zdjęcie ilustracyjne)

Strzykawki wyposażone w igły są używane do podawania leków od ponad stu lat, a ich konstrukcja nie uległa w tym czasie istotnym zmianom. Jednak właściwe stosowanie wymaga od operatora dużych umiejętności, zwłaszcza gdy trzeba dostarczyć lek w tak delikatne miejsce, jak przestrzeń nadnaczyniówkowa w tylnej części oka.

Zespół prof. Jeffa Karpa z Brigham and Women's Hospital opracował bardzo czuły inteligentny iniektor (urządzenie do wstrzykiwania) i2T2, który wykrywa zmiany oporu stawianego przez tkanki, aby w sposób właściwy i bezpieczny dostarczać leki na przykład podczas badań przedklinicznych.

Miejscem, w którym trudno operować używając standardowej igły, jest przestrzeń nadnaczyniówkowa (SCS), która znajduje się pomiędzy twardówką a naczyniówką w tylnej części oka. SCS okazała się ważnym miejscem dostarczania leków, a trudno ją osiągnąć, ponieważ igła musi się zatrzymać po przejściu przez twardówkę (która ma grubość mniejszą niż 1 milimetr), aby uniknąć uszkodzenia siatkówki.

Inna sprawiająca problemy lokalizacja to przestrzeń nadtwardówkowa otaczająca rdzeń kręgowy (do której podaje się leki znieczulające podczas porodu), jama otrzewnej czy tkanka podskórna pomiędzy skórą a mięśniami.

Urządzenie i2T2 zostało wykonane przy użyciu standardowej igły do wstrzyknięć podskórnych oraz części z dostępnych w handlu strzykawek. Tkanki ciała mają różną gęstość, a inteligentny iniektor wykorzystuje różnice ciśnienia, aby umożliwić ruch igły do tkanki docelowej. Siłę napędową, maksymalną siłę i siłę tarcia wtryskiwacza badano za pomocą uniwersalnej maszyny testującej. Sprzężenie zwrotne iniektora jest natychmiastowe, co pozwala na lepsze "wycelowanie" w określoną tkankę i minimalizację wstrzyknięć poza tkankę docelową.

i2T2 został przetestowany na trzech modelach zwierzęcych, aby zbadać dokładność dostarczania w przestrzeniach nadnaczyniówkowej, zewnątrzoponowej i otrzewnowej, a także podskórnie. Wykorzystując zarówno wyodrębnioną tkankę, jak i model zwierzęcy, naukowcy wykazali, że i2T2 zapobiegał urazom w wyniku wkłucia poza tkankę docelową i precyzyjnie dostarczał leki w pożądane miejsca bez dodatkowego szkolenia lub specjalistycznej techniki.

Naukowcy wykazali również, że iniektor może dostarczać komórki macierzyste do oka, co może być przydatne w terapiach regeneracyjnych.

Następnym krokiem w kierunku wykorzystania nowej technologii u ludzi ma być wykazanie jej użyteczności i bezpieczeństwa na odpowiednich przedklinicznych modelach chorób. 

Paweł Wernicki

 

Dowiedz się więcej na temat:
Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum