Медицина 2.0

В не слишком отдаленном будущем, уколы в процедурном кабинете могут стать историей. Исследователи Массачусетского технологического института разработали устройства, которые обеспечивают введение лекарств под кожу с помощью крошечных струй высокого давления без использования шприцов.



В приборе программируются как диапазон доз, так и глубина, на которую необходимо ввести препарат, что гораздо эргономичнее по сравнению с аналогичными реактивными системами впрыска, которые в настоящее время коммерчески доступны.



Исследователи говорят, что среди других преимуществ этой технологии – уменьшение риска парентеральной передачи инфекций: по оценкам CDC на базе больниц медицинские работники случайно колют себя иглами около 385 000 раз в год.



Новое устройство также может улучшить контроль для пациентов с инъекционными препаратами, требующими регулярного введения, такими как инсулин.



"Если пациент боится игл и должен часто самостоятельно проводить инъекции, наше изобретение может быть решением проблемы", - говорит Екатерина Хоган, научный сотрудник в отделе Массачусетского технологического института машиностроения, член исследовательской группы. "Мы считаем, что такая технология может уменьшить некоторые фобии, связанные с использованием игл".



За последние несколько десятилетий, ученые разработали различные варианты, альтернативные имеющимся инструментам для подкожных инъекций. Так, например, никотиновые пластыри медленно выпускают препараты через кожу. Но чрескожным (транскутанным) способом можно провести только молекулы очень малого размера, которые проникнут через поры кожи. Это ограничивает ряд лекарств, которые могут быть доставлены в организм.



Для доставки больших белковых молекул исследователи разрабатывают новые технологии, например, реактивные форсунки, которые обеспечивают высокую скорость струи, проникающей в кожу.



Екатерина Хоган отмечает, что у таких коммерчески доступных устройств существуют и недостатки: пружинные механизмы, лежащие в основе, обеспечивают эффект "все или ничего", выбрасывая препарат на одну глубину, не контролируя достигнутый результат.



Теперь команда Массачусетского технологического института спроектировала реактивную систему впрыска, которая контролируют диапазон доз и глубину введения. В основе лежит небольшой, мощный магнит. Ток взаимодействует с магнитным полем и содержимое ампулы выбрасывается с очень высоким давлением и скоростью (почти со скоростью звука в воздухе) через сопло ампулы.



Процесс доставки лекарства состоит из двух отдельных фаз: начальной фазы высокого давления, в которой устройство выбрасывает препарат с высокой скоростью, достаточной, чтобы преодолеть кожный покров. При достижении необходимой глубины наступает фаза низкого давления, когда медикамент движется в более медленном потоке, чтобы обеспечить его легкое поглощение окружающими тканями.



С помощью тестирования, группа обнаружила, что различные типы кожи требуют различные сигналы для доставки адекватных объемов лекарств на необходимую глубину. "Если я ввожу вакцину ребенку, мне необходимо гораздо меньшее давление, чем при вакцинации взрослого человека", - говорит Екатерина Хоган.



Такие новые технологии можно расценивать как перспективный шаг вперед в сфере инъекционных конструкций, комментируют ученые.

Иллюстрация к статье: Яндекс.Картинки