Американские ученые создали шприц без иглы

Укол при помощи шприца и иглы — это быстрейший способ ввести лекарства и жидкости в человеческое тело, однако, далеко не все любят уколы! Многие люди страдают от страха перед иглами — айхмофобии. В то время как другие, вынужденные регулярно получать инъекции (например инсулина), зачастую уклоняются от необходимой процедуры из за дискомфорта. В последние несколько десятилетий были разработаны различные альтернативы подкожным иглам. Например, никотиновые пластыри. Однако в таких пластырях можно использовать только те лекарства, чьи молекулы достаточно малы, чтобы просочиться через поры кожи. Это ограничивает типы применяемых препаратов.
Эту проблему взялись решить исследователи Массчусетского Технологического Института. В разработке участвовали профессор Иан Хантер — глава лаборатории биоинструментов Механического факультета МТИ, его коллега доктор Кэтрин Хоган и другие.
Устройство представленное ими на прошлой неделе использует новый способ ввода лекарств, заменяющий обычную иглу на крошечный, управляемый с высокой точностью инжектор, который впрыскивает струю высокого давления в кожу. Устройство управляется с помощью компьютерного интерфейса, который контролирует объем лекарства и скорость впрыска. С помощью этого устройства можно делать инъекции не только жидкими растворами, но и порошковыми препаратами и совершенно безболезненно.
Результаты работы профессора Иана Хантера и его коллег из Массачусетского технологического института опубликованы в журнале Medical Engineering & Physics.
Действие устройства основано на силе, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу — силе Лоренца. Внутри шприца расположен мощный магнит небольшого размера, окруженный проволочной катушкой. В свою очередь, к катушке прикреплен поршень, часть которого находится внутри ампулы с лекарством.
Под воздействием силы тока катушка приводит в движение поршень, «выбрасывающий» препарат из ампулы со скоростью 314 метров в секунду — почти со скоростью звука!

Струя жидкости выбрасывается через сопло диаметром с комариный хоботок, «протыкает» кожу и доставляет лекарство в ткани на нужную глубину. «Мы можем сжать лекарство до 100 Мегапаскалей и сделать это за одну миллисекунду» — говорит профессор Иан Хантер. Это дает нам потрясающий контроль в зависимости от того какой ток мы применяем, так что мы можем успешно вводить самые различные количества лекарства, с самыми разными скоростями, с очень высокой точностью, нечто, чего игла сделать не может!" — объясняет доктор Хоган. Чтобы облегчить адсорбцию препарата, скорость потока после проникновения под кожу снижается.


С появлением на рынке новых крупномолекулярных белковых препаратов исследователи разрабатывают новые способы их доставки — включая инжекторы, производящие высокоскоростную струю способную проникнуть сквозь кожу. Сегодня на рынке имеются несколько устройств работающих на струйном принципе, но как отмечает Хоган, у них есть серьезные недостатки. Механизмы используемые этими коммерчески доступными устройствами, особенно пружинные, в сущности это «бум, или ничего». Спуск пружины выбрасывает каждый раз одно и то же количество лекарства на одну и ту же глубину.
Авторы разработки отмечают, что широкий спектр регулируемых параметров позволяет делать инъекции даже через барабанную перепонку.
Исследователи считают, что новая разработка будет полезна не только пациентам, которые по разным причинам боятся инъекций, но и сотрудникам медицинских учреждений. По данным Центров контроля и профилактики заболеваний США, сотрудники больниц 385 тысяч раз в год страдают от случайных уколов шприцами.

25.05.2012 11:00 AM EDT www.ibtimes.com/articles/345497/20120525/mit-needle-painless-inject-drugs-speed-sound.htm, web.mit.edu/newsoffice/2012/needleless-injections-0524.html



Создан электронный интерфейс между мозгом и мышцами

20 апреля 2012

Построен кишечник человека на чипе

29 марта 2012

Учёные обманули память мышей при помощи генных переключателей

23 марта 2012

Химики изобрели шторы против сибирской язвы

20 марта 2012

Учёные впервые вырастили сетчатку из клеток крови человека

14 марта 2012
  • Сергей Скалба  4 июня, 08:24
    Странно, что это в открытом доступе — аппарат явно двойного назначения: позволяет делать иньекции, так что ни пациент, ни медэксперт не сможет обнаружить это.

    А с другой стороны — очень полезная вещь для безхирургического лечения.
    Однако обычный шприц не заменяет: как например с его помощью ввести сколько-нибудь значительную дозу, например 5-10 кубиков?

    ОтветитьНравится
  • А с его помощью можно реализовывать более сложные схемы ввода препарата. И если учитывать скорость и время жизни то большие дозы как бы не очень и нужны.
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  4 июня, 10:33
    Любопытно.
    Если можно регулировать глубину и скорость впрыска, то быть может, можно будет вводить препараты в хрящи, кости и суставы.
    Особенно, если это и правда безболезненно.
    Образовался тромб в мозгу — не делать шунтирование, а кольнуть в черепушку и он сам растворится.
    Или смаску вводить в заржавевшие суставы.
    Это же больно до истерики, иглой то.
    А тут раз и всё.
    Или сквозь пострадавшие ткани и в них в том числе препараты способствующие регенерации.
    Быть может тогда и рубцов меньше будет, и жизни спасут и хирургам меньше мороки.
    ОтветитьНравится
  •   4 июня, 11:07
    Сергей Скалба аппарат явно двойного назначения: позволяет делать иньекции, так что ни пациент, ни медэксперт не сможет обнаружить это.

    Почему Вы так решили. Прокол в коже остается, как и при обычном уколе, только тоньше.

    ОтветитьНравится
  • Интересно. Если все так как написано, это быстро может стать стандартом.

    Единственный вопрос – неужели иньекция струей, пусть и микроскопической, но со скоростью 300 м/с, может быть безболезненной?

    ОтветитьНравится
  • А если это станет стандартом, то это мегаденьги. Или даже может гига.
    ОтветитьНравится
  • А у хорошего медперсонала и игла безболезнена, а вот уровень травматизма все одно выше. А так и травма и зависимость от квалификации персонала меньше. В общем плюсов много больше
    ОтветитьНравится
  •   4 июня, 10:55
    Александр Самойлов неужели иньекция струей, пусть и микроскопической, но со скоростью 300 м/с, может быть безболезненной?

    В любом случае это более безболезненно чем игла.

    The speed of the coil and the velocity imparted to the drug can be controlled by the amount of current applied; the MIT team generated pressure profiles that modulate the current. The resulting waveforms generally consist of two distinct phases: an initial high-pressure phase in which the device ejects drug at a high-enough velocity to „breach“ the skin and reach the desired depth, then a lower-pressure phase where drug is delivered in a slower stream that can easily be absorbed by the surrounding tissue.

    Они разрабатывают профили модулирующие ток подаваемый на катушку на разные случаи жизни. Взрослая кожа, детская, глубоко, неглубоко итд. Изюминка состоит в том, что профиль состоит из двух фаз- быстрой, чтобы проколоть кожу, и медленной- ввести лекарство. Тут главное отличие от иглы. Игла всегда твердая и травмирует больше, чем жидкое лекарство во второй фазе, вводимое под умеренным давлением.

    ОтветитьНравится
  • Как представлю, как при глубокой иньекции струя проникает в ткани, так прямо как–то не по себе. Бррр... Представляется что–то вроде гидроразрыва пласта, когда на затормозившую часть струи давит ещё летящая и тормозящаяся, в результате образуется что–то вроде «фульгурита» из полостей, с соответствующими ощущениями:))...
    Надеюсь, я не прав:))
    ОтветитьНравится
  • А вот про такую шприцу писали исчо в совейское время кажись в журнале Изобретатель и рационализатор, правда струя там формировалась от механического сжатия, и сделано это было в СССР,
    так что все новое- хорошо забытое старое
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  4 июня, 09:23
    Более того, меня лично и многим моих однокурсникам таким шприцем делали укол. Но потом отказались не помню почему. Об этом писали давно.
    ОтветитьНравится
  •   4 июня, 10:57
    Алексей Варежкин 4 июня, 09:05
    А вот про такую шприцу писали исчо в совейское время ... правда струя там формировалась от механического сжатия, и сделано это было в СССР,
    так что все новое- хорошо забытое старое

    Прочитайте статью внимательно. Предпоследний абзац.

    ОтветитьНравится
  • Роман Боченков  4 июня, 11:00
    Да да. У нас на анестезиологии даже показывали безъигольный инъектор БИ-1. Аппарат хорошо себя зарекомендовал но по глупой причине; (не смогли разработать сменные части, которые можно стерилизовать) аппарат был зарезан, как и много другого хорошего в СССР.
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни 4 июня, 09:23
    Более того, меня лично и многим моих однокурсникам таким шприцем делали укол. Но потом отказались не помню почему. Об этом писали давно.

    Хохотал над вашим сообщением. Очевидно было вколото что-то, вызывающее потерю памяти.

    ОтветитьНравится
  • Борис, ну и зачем был этот пост? Сами же одной рукой голосуете против троллизма, а другой капаете яму.
    ОтветитьНравится
  • Виноватый! Шутю я просто. Шутю...
    ОтветитьНравится
  • Хм. То ли я спросони туплю, то ли шутка не совсем удалась. Ну да это не беда. :)
    ОтветитьНравится
  • Muspell   4 июня, 15:13
    Да на военке до сих пор этими пистолетами для массовых инъекций стращают в случае если супостат нас траванет чем нибудь злым, правда на вопрос — «Разрешите обратится товарищ подполковник. Не грозит ли это тем что все перезаразятся друг от друга например гепатитом?» Товарищ подполковник отвечает: -"Никак нет курсант. Инъекция впрыскивается под высоким давлением в внутрь кожного покрова инъекцируемого, потому вся его микрофлора еще глубже уходит в него под натиском лекарства."
    ОтветитьНравится
  • А, кстати, действительно, нет ли риска попадания физиологических жидкостей из прокола в коже на иньектор? С последующим захватом при следующей иньекции? Это было бы
    ОтветитьНравится
  • Это было бы, к сожалению, «закрытием» идеи:((
    ОтветитьНравится
  • Muspell   4 июня, 15:59
    В мирное время идею могут притормозить, а во время ЧС и прочих катаклизмов это будет лучший вариант. Человеков выстроют в несколько колонн, и несколько зеленых человечков будут стрелять в плечо. Более чем уверен что 80% инъекцируемых будут жить и здравствовать попутно занимаясь ликвидацией последствий какойнить не здравой ситуёвины, надеюсь в рамках своей специализации.
    ОтветитьНравится
  • Хочется верить, что идея состоится и в «планово-гражданском» варианте, а не только в чрезвычайно-ситуационном. Жаль будет, если не получится.
    Диалог с «товарищем подполковником» настроение поднял, спасибо :))
    ОтветитьНравится
  • ... ...  4 июня, 17:47
    В СССР в конце семидесятых такими шприцами комплектовали даже больницы районных центров. Шприц на этом же принципе, в виде пистолета работал от большого баллона с углекислотой. Правда примерно через год, они исчезли. Почему их не стали применять, я уже не помню, но об этом писали в каком-то журнале...
    ОтветитьНравится
  •   4 июня, 23:01
    Александр Гурьян 4 июня, 17:47
    В СССР в конце семидесятых такими шприцами комплектовали даже больницы районных центров.

    Да нет! НЕ ТАКИМИ! И принцип НЕ ТОТ ЖЕ! Или вы статью вообще не читали?

    ОтветитьНравится
  • А люди не сильно вдаются в нюансы и смотрят на общий принцип. А по мне электрика на порядок продуктивнее и перспективнее механики и пр. вариантов. И ссылка на полевые условия сегодня не проходит, особенно с учетом объема гаджетов на бойце. Тут тебе полевые и ветро-, и солнце- и водные генераторы, так что будет чем запитать. А вот широта возможностей использования делает решение очень соблазнительным.
    ОтветитьНравится
  •   5 июня, 01:02
    Дмитрий Михайлов А люди не сильно вдаются в нюансы А по мне электрика на порядок продуктивнее и перспективнее механики

    Это само собой! И первое и второе. Кстати, это ж какую надо пружину механическую (хе, хе) задействовать, чтобы создать 100 Мегапаскалей за одну миллисекунду? Что то типа вагонной рессоры?

    ОтветитьНравится