Penyuntik inovatif baharu yang boleh menghantar ubat ke lokasi sukar badan telah diuji dalam model haiwan
Jarum adalah alat yang paling penting dalam perubatan kerana ia amat diperlukan dalam menyampaikan banyak ubat di dalam badan kita. Picagari dan jarum berongga hari ini telah digunakan sejak beberapa dekad untuk mengekstrak cecair dan darah dari badan kita dan penting untuk banyak prosedur perubatan halus yang invasif seperti dialisis. Mencuba menyasarkan tisu tertentu dengan menggunakan jarum picagari konvensional adalah satu tugas yang mencabar dan dihadkan oleh kemahiran dan tahap ketepatan kakitangan perubatan kerana proses ini kebanyakannya dipandu oleh deria tekanan dan sentuhan mereka sendiri kerana setiap tisu pesakit berasa berbeza. . Walaupun kecederaan atau jangkitan jarang dilaporkan tetapi kadangkala suntikan selesema boleh menyebabkan kesakitan yang melampau dan kerosakan otot. Tiada reka bentuk baru telah dimasukkan ke dalam jarum standard terutamanya dari segi ketepatannya.
Jarum tradisional adalah sukar dan berisiko untuk memberi ubat kepada kawasan halus badan kita contohnya ruang di belakang mata kita. Ruang suprachoroidal (SCS) yang terletak di antara sklera dan koroid di bahagian belakang mata adalah lokasi yang sangat sukar untuk disasarkan menggunakan jarum konvensional terutamanya kerana jarum harus sangat tepat dan ia mesti berhenti selepas ia telah beralih melalui sklera - yang ketebalan kurang daripada 1 mm – untuk mengelakkan sebarang kerosakan pada retina. Wilayah ini dianggap penting untuk penghantaran banyak ubat. Sebarang luput boleh menyebabkan jangkitan serius atau bahkan buta. Kawasan lain yang mencabar ialah ruang peritoneal dalam perut dan tisu antara kulit dan otot dan ruang epidural di sekelilingnya saraf tunjang di mana anestesia epidural diberikan semasa bersalin faraj.
Jarum sensitif tekanan baharu
Dalam satu kajian yang diterbitkan dalam Kejuruteraan Bioperubatan Alam penyelidik dari Brigham dan Hospital Wanita, Amerika Syarikat telah mereka bentuk novel yang pintar dan sangat tepat suntikan untuk menyasarkan tisu – dipanggil I2T2 (pintar-penyuntik untuk menyasarkan tisu). Mereka bertujuan untuk meningkatkan penyasaran tisu sambil mengekalkan reka bentuk yang kemas, ringkas dan praktikal. The I2T2 peranti dicipta menggunakan jarum hipodermik standard dan bahagian lain picagari yang dijual secara komersil dan secara fungsional I2T2 terdiri daripada sedikit pengubahsuaian kepada sistem jarum picagari tradisional. Ia adalah jarum gelongsor yang boleh menembusi lapisan luar tisu, kemudian ia boleh berhenti secara automatik pada antara muka dua lapisan tisu dan melepaskan kandungan picagari ke kawasan sasaran apabila pengguna menolak pelocok picagari.
I2T2 terdiri daripada pelocok menolak, pelocok jarum, henti mekanikal, bendalir dan jarum boleh alih. Jarum dipasang pada pelocok jarum yang merupakan sokongan gelongsor yang membolehkan pergerakan tepat di sepanjang paksi laras picagari. Mula-mula, hujung jarum dimasukkan ke dalam tisu pada kedalaman cetek, tetapi cukup untuk mengelakkan sebarang aliran bendalir melalui jarum. Peringkat ini dipanggil 'pra-penyisipan'. Tong picagari menghalang penembusan yang tidak wajar dan kunci mekanikal pelocok jarum menghalang gerakan jarum ke belakang yang tidak diingini. Semasa peringkat kedua yang dipanggil 'penembusan tisu', cecair dalaman mendapat tekanan dengan menolak pelocok. Daya penggerak yang bertindak pada jarum (yang membolehkan gerakan jarum ke hadapan) mengatasi daya lawan (yang menentang gerakan jarum) dan memajukan jarum lebih dalam ke dalam tisu manakala tong picagari kekal tidak bergerak. Daya ini memainkan peranan penting dalam mengawal gerakan jarum dan juga berhenti automatik. Apabila hujung jarum memasuki ruang sasaran yang diingini, bendalir mula keluar untuk mengurangkan tekanan dalaman yang kemudiannya akan menurunkan daya penggerak di bawah daripada daya lawan dan ini seterusnya akan menghentikan jarum pada antara muka rongga. Semasa peringkat ketiga ini dipanggil 'penghantaran disasarkan' cecair picagari akan dihantar ke dalam rongga yang mempunyai rintangan yang lebih rendah apabila pengguna menolak pelocok dalam satu gerakan berterusan. Kedudukan jarum kini dilekatkan pada antara muka rongga tisu. Memandangkan setiap tisu biologi dalam badan kita mempunyai ketumpatan yang berbeza, penderia bersepadu dalam penyuntik pintar ini merasakan kehilangan rintangan apabila ia bergerak melalui tisu atau rongga yang lebih lembut dan kemudian secara automatik menghentikan gerakannya apabila hujung jarum menembusi tisu yang menawarkan rintangan yang lebih rendah.
I2T2 telah diuji dalam diekstrak tisu sampel dan tiga model haiwan termasuk biri-biri untuk menilai ketepatan penghantarannya ke dalam ruang suprachoroidal, epidural dan peritoneal. Suntikan secara automatik mengesan sebarang perubahan dalam rintangan supaya selamat dan tepat menghantar ubat dalam ujian praklinikal. Penyuntik memutuskan serta-merta membenarkan penyasaran tisu yang lebih baik dan overshoot minimum ke mana-mana lokasi yang tidak diingini melepasi tisu sasaran yang boleh menyebabkan kecederaan. Kajian ini akan diperluaskan kepada ujian praklinikal manusia dan kemudian kepada percubaan dalam 2-3 tahun akan datang untuk menilai utiliti dan keselamatan penyuntik.
I2T2 mengekalkan kesederhanaan yang setara dan keberkesanan kos jarum picagari standard. Kelebihan utama penyuntik I2T2 ialah ia memaparkan tahap ketepatan yang lebih tinggi dan ia tidak bergantung pada kemahiran kakitangan operasi kerana penyuntik dapat merasakan kehilangan rintangan apabila ia bertemu dengan tisu atau rongga yang lebih lembut dan kemudian ia berhenti memajukan jarum dan mula menghantar kargo agen terapeutiknya ke dalam ruang sasaran. Peranti pelocok picagari adalah sistem mekanikal yang ringkas dan tidak memerlukan elektronik tambahan. Teknologi penyuntik I2T2 ialah platform baharu untuk mencapai sasaran tisu yang lebih baik di lokasi yang berbeza dan sukar di dalam badan. Jarumnya ringkas dan mudah dibuat dengan kos yang rendah. Tiada teknik atau latihan tambahan diperlukan untuk mengendalikannya. Teknologi yang serba boleh, sensitif, kos efektif dan mesra pengguna boleh menjanjikan untuk pelbagai aplikasi klinikal.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Chitnis GD et al. 2019. Penyuntik mekanikal penderia rintangan untuk penghantaran cecair yang tepat ke tisu sasaran. Kejuruteraan Bioperubatan Alam. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
