Ang isang bagong makabagong injector na maaaring maghatid ng mga gamot sa mahihirap na lokasyon ng katawan ay nasubok sa mga modelo ng hayop
Ang mga karayom ay ang pinakamahalagang kasangkapan sa gamot dahil ang mga ito ay kailangang-kailangan sa paghahatid ng hindi mabilang na mga gamot sa loob ng ating katawan. Ang mga hiringgilya at guwang na karayom sa ngayon ay ginagamit mula noong mga dekada para sa pagkuha ng mga likido at dugo mula sa ating katawan at mahalaga para sa maraming invasive na maselan na mga medikal na pamamaraan tulad ng dialysis. Ang pagsisikap na i-target ang mga partikular na tissue sa pamamagitan ng paggamit ng isang conventional needle ng isang syringe ay isang mahirap na gawain at nalilimitahan ng kasanayan at mga antas ng katumpakan ng mga medikal na tauhan dahil ang prosesong ito ay kadalasang ginagabayan ng kanilang sariling pakiramdam ng presyon at pagpindot dahil ang bawat tissue ng pasyente ay iba ang pakiramdam. . Kahit na ang mga pinsala o impeksyon ay bihirang naiulat ngunit kung minsan ang isang flu shot ay maaaring magdulot ng matinding pananakit at pinsala sa kalamnan. Walang bagong disenyo ang isinama sa mga karaniwang karayom lalo na sa kanilang katumpakan.
Ang mga tradisyunal na karayom ay mahirap at mapanganib na magbigay ng gamot sa maselang bahagi ng ating katawan halimbawa ang espasyo sa likod ng ating mata. Ang suprachoroidal space (SCS) na matatagpuan sa pagitan ng sclera at choroid sa likod ng mata ay isang napakahirap na lokasyon upang i-target gamit ang isang maginoo na karayom higit sa lahat dahil ang karayom ay dapat na napaka-tumpak at dapat itong huminto pagkatapos itong lumipat sa sclera - na ang ang kapal ay mas mababa sa 1 mm – upang maiwasan ang anumang pinsala sa retina. Ang rehiyon na ito ay itinuturing na mahalaga para sa paghahatid ng maraming mga gamot. Ang anumang pagkalipas ay maaaring magdulot ng malubhang impeksyon o maging ng pagkabulag. Ang iba pang mga mapaghamong lugar ay peritoneal space sa tiyan at tissue sa pagitan ng balat at kalamnan at epidural space sa paligid ng gulugod kung saan ang epidural anesthesia ay ibinibigay sa panahon ng panganganak sa vaginal.
Isang bagong pressure-sensitive na karayom
Sa isang pag-aaral na inilathala sa Kalikasan Biomedical Engineering ang mga mananaliksik mula sa Brigham at Women's Hospital, USA ay nagdisenyo ng isang nobelang matalino at lubos na tumpak iniksyon para sa pag-target ng mga tissue – tinatawag na I2T2 (intelligent-injector para sa tissue-targeting). Nilalayon nilang pahusayin ang pag-target sa tissue habang pinapanatiling maayos, simple at praktikal ang disenyo. Ang I2T2 Ang aparato ay nilikha gamit ang karaniwang hypodermic na karayom at iba pang mga bahagi ng komersyal na ibinebenta na mga hiringgilya at gumagana ang I2T2 ay binubuo ng mga bahagyang pagbabago sa tradisyonal na syringe-needle system. Ito ay isang sliding needle na maaaring tumagos sa panlabas na layer ng tissue, pagkatapos ay maaari itong awtomatikong huminto sa interface ng dalawang tissue layer at ilabas ang syringe content sa target na lugar habang itinutulak ng user ang syringe plunger.
Ang I2T2 ay binubuo ng isang pushing plunger, isang needle plunger, isang mechanical stop, fluid at isang movable needle. Ang karayom ay naka-mount sa needle-plunger na isang sliding support na nagbibigay-daan sa tumpak na paggalaw sa kahabaan ng axis ng syringe barrel. Una, ang dulo ng karayom ay ipinasok sa tissue sa mababaw na lalim, ngunit sapat lamang upang maiwasan ang anumang daloy ng likido sa pamamagitan ng karayom. Ang yugtong ito ay tinatawag na 'pre-insertion'. Pinipigilan ng syringe barrel ang hindi makatwirang pagtagos at pinipigilan ng mekanikal na lock ng plunger ng karayom ang hindi gustong pabalik na paggalaw ng karayom. Sa ikalawang yugto na tinatawag na 'tissue penetration', ang panloob na likido ay nape-pressure sa pamamagitan ng pagtulak sa plunger. Ang mga puwersang nagtutulak na kumikilos sa karayom (na nagbibigay-daan sa pasulong na paggalaw ng karayom) ay nadaig ang magkasalungat na puwersa (na sumasalungat sa paggalaw ng karayom) at isulong ang karayom nang mas malalim sa loob ng tissue habang ang syringe barrel ay nananatiling hindi kumikibo. Ang mga puwersang ito ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa pagkontrol sa paggalaw ng karayom at gayundin ang awtomatikong paghinto nito. Kapag ang dulo ng karayom ay pumasok sa nais na target na espasyo, ang likido ay magsisimulang lumabas upang mabawasan ang panloob na presyon na kung saan ay magpapababa sa puwersang nagtutulak sa ibaba kaysa sa magkasalungat na puwersa at pagkatapos nito ay titigil ang karayom sa interface ng lukab. Sa ikatlong yugtong ito na tinatawag na 'naka-target na paghahatid' ang syringe fluid ay naihahatid sa lukab na may mas mababang resistensya habang tinutulak ng user ang plunger sa isang tuloy-tuloy na paggalaw. Ang posisyon ng karayom ay nakakabit na ngayon sa interface ng tissue-cavity. Dahil ang bawat biological tissue sa ating katawan ay may iba't ibang density, ang isang integrated sensor sa intelligent na injector na ito ay nakadarama ng pagkawala ng resistensya habang ito ay gumagalaw sa mas malambot na tissue o isang lukab at pagkatapos ay awtomatikong huminto sa paggalaw nito kapag ang dulo ng karayom ay tumagos sa tissue na nag-aalok ng mas mababang resistensya.
Ang I2T2 ay nasubok sa nakuha tisiyu mga sample at tatlong modelo ng hayop kabilang ang mga tupa upang suriin ang katumpakan ng paghahatid nito sa mga puwang ng suprachoroidal, epidural at peritoneal. Awtomatikong nakikita ng iniksyon ang anumang mga pagbabago sa resistensya upang ligtas at tumpak na makapaghatid ng gamot sa mga preclinical na pagsusuri. Ang injector ay nagpasya agad na nagpapahintulot para sa pinahusay na pag-target sa tissue at minimal na overshoot sa anumang hindi gustong lokasyon na lampas sa target na tissue na maaaring magdulot ng pinsala. Ang pag-aaral ay dapat palawigin sa human preclinical testing at pagkatapos ay sa mga pagsubok sa susunod na 2-3 taon upang suriin ang utility at kaligtasan ng injector.
Ang I2T2 ay nagpapanatili ng katumbas na pagiging simple at pagiging epektibo sa gastos ng mga karaniwang syringe-needles. Ang pangunahing bentahe ng I2T2 injector ay na ito ay nagpapakita ng mas mataas na antas ng katumpakan at hindi ito umaasa sa mga kasanayan ng mga operating personnel dahil ang injector ay maaaring makadama ng pagkawala ng resistensya kapag ito ay nakatagpo ng isang malambot na tissue o isang lukab at pagkatapos ay huminto ito sa pagsulong ng karayom at nagsisimulang maghatid ng kargamento ng therapeutic agent sa target na espasyo. Ang plunger device ng syringe ay isang simpleng mekanikal na sistema at hindi nangangailangan ng karagdagang electronics. Ang teknolohiya ng I2T2 injector ay isang bagong platform upang makamit ang mas mahusay na pag-target sa tissue sa iba't ibang at mahirap na mga lokasyon sa katawan. Ang karayom ay simple at madaling gawin na may mababang gastos. Walang karagdagang pamamaraan o pagsasanay ang kinakailangan upang patakbuhin ito. Ang ganitong maraming nalalaman, sensitibo, matipid at madaling gamitin na teknolohiya ay maaaring maging maaasahan para sa maramihang mga klinikal na aplikasyon.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Chitnis GD et al. 2019. Isang mechanical injector na nakakaramdam ng resistensya para sa tumpak na paghahatid ng mga likido sa target na tissue. Kalikasan Biomedical Engineering. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
