广告投放

I2T2(用于组织靶向的智能注射器):发明一种精确靶向组织的高灵敏度注射液

工程技术I2T2(用于组织靶向的智能注射器):发明一种精确靶向组织的高灵敏度注射液

一种可以将药物输送到身体困难部位的新型创新注射器已在动物模型中进行了测试

针是最重要的工具 药物 因为它们在我们体内输送无数药物时不可或缺。 几十年来,今天的注射器和空心针头一直被用于从我们的身体中提取液体和血液,并且对于透析等许多侵入性精密医疗程序很重要。 尝试使用传统注射器针头瞄准特定组织是一项具有挑战性的任务,并且受到医务人员技能和精确度水平的限制,因为该过程主要由他们自己的压力感和触觉引导,因为每个患者的组织感觉都不一样. 虽然很少有受伤或感染的报道,但有时注射流感疫苗会导致极度疼痛和肌肉损伤。 标准针没有采用新设计,尤其是在精度方面。

传统针头使用起来困难且有风险 药物治疗 以我们身体的微妙区域为例,我们眼睛后面的空间。 位于眼球后部巩膜和脉络膜之间的脉络膜上间隙 (SCS) 是一个非常难以使用传统针瞄准的位置,主要是因为针必须非常精确,并且在穿过巩膜后必须停止——厚度小于 1 毫米 - 避免对视网膜造成任何损害。 该区域被认为对许多药物的输送很重要。 任何疏忽都可能导致严重感染甚至失明。 其他具有挑战性的区域是腹部的腹膜间隙、皮肤和肌肉之间的组织以及周围的硬膜外间隙。 脊髓 在阴道分娩期间进行硬膜外麻醉。

一种新型压敏针

在发表的一项研究 自然生物医学工程 美国布莱根妇女医院的研究人员设计了一种新颖的智能高精度 注射 用于靶向组织——称为 I2T2(用于组织靶向的智能注射器)。 他们旨在提高组织靶向性,同时保持设计整洁、简单和实用。 这 I2T2 设备是使用标准皮下注射针头和市售注射器的其他部件创建的,功能上 I2T2 由对传统注射器针头系统的轻微修改组成。 它是一种滑动针,可以穿透组织外层,然后在用户推动注射器柱塞时,它可以自动停在两个组织层的界面处,并将注射器内容物释放到目标区域。

I2T2由推动柱塞、针柱塞、机械挡块、流体和可动针组成。 针头安装在针头柱塞上,该柱塞是一个滑动支架,可沿注射器筒体的轴线精确移动。 首先,将针尖以较浅的深度插入组织,但刚好足以避免任何流体通过针头流动。 这个阶段称为“预插入”。 注射器针筒可防止不必要的刺入,针头柱塞机械锁可防止针头意外向后移动。 在称为“组织穿透”的第二阶段,通过推动柱塞对内部流体加压。 作用在针头上的驱动力(使针头向前运动)克服了相反的力(与针头运动相反)并使针头深入组织内部,同时注射器针筒保持不动。 这些力在控制针的运动及其自动停止方面起着关键作用。 当针尖进入所需的目标空间时,流体开始流出以降低内部压力,然后将驱动力降低到低于反作用力,这随后将在腔界面处停止针。 在称为“靶向输送”的第三阶段,当用户以单一连续运动推动柱塞时,注射器流体被输送到具有较低阻力的腔体中。 针的位置现在固定在组织腔界面。 由于我们体内的每个生物组织都具有不同的密度,因此该智能注射器中的集成传感器会在它穿过较软的组织或腔体时感知阻力损失,然后在针尖穿透组织时自动停止运动,从而提供较低的阻力。

I2T2 在提取中进行了测试 组织 样本和包括绵羊在内的三种动物模型,以评估其输送到脉络膜上、硬膜外和腹膜空间的准确性。 注射会自动检测阻力的任何变化,以便在临床前测试中安全准确地输送药物。 注射器立即决定允许改进的组织靶向和最小的超调进入任何超出目标组织的不需要的位置,这可能会导致伤害。 该研究将扩展到人体临床前测试,然后在未来 2-3 年内扩展到​​试验,以评估注射器的实用性和安全性。

I2T2 保留了与标准注射器针头相当的简单性和成本效益。 I2T2注射器的主要优点是它显示出更高的精度,并且它不依赖于操作人员的技能,因为注射器在遇到较软的组织或空腔时会感觉到阻力损失,然后停止推进针头并开始将其治疗剂货物运送到目标空间。 注射器的柱塞装置是一个简单的机械系统,不需要额外的电子设备。 I2T2 注射器技术是一个新平台,可在身体的不同和困难位置实现更好的组织靶向。 该针简单且易于制造且成本低。 操作它不需要额外的技术或培训。 这种多功能、灵敏、经济高效且用户友好的技术有望用于多种临床应用。

***

{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

Chitnis GD 等。 2019. 一种电阻感应机械注射器,用于将液体精确输送到目标组织。 自然生物医学工程。 https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2

赛欧团队
赛欧团队https://www.ScientificEuropean.co.uk
科学欧洲® | SCIEU.com | 科学的重大进步。 对人类的影响。 鼓舞人心。

订阅电邮通讯

将通过所有最新新闻,优惠和特别公告进行更新。

- 广告 -

最热门文章

嗅觉下降可能是老年人健康恶化的早期迹象

一项长期随访队列研究表明,损失...

COVID-19 和达尔文在人类中的自然选择

随着 COVID-19 的出现,似乎有...

COVID-19 的药物试验在英国和美国开始

评估抗疟疾药物羟氯喹有效性的临床试验...
- 广告 -
99,079风扇喜欢
63,845粉丝关注
6,169粉丝关注
30认购订阅