W przyszłości zastrzyki mogą nie wymagać już ani strzykawek, ani igieł. Japońscy naukowcy zaprezentowali innowacyjną metodę wstrzykiwania leków za pomocą... mikropęcherzyków indukowanych prądem elektrycznym. Nowa technologia może zrewolucjonizować sposób podawania szczepionek i leków na całym świecie.
- Nowa metoda z Japonii pozwala na podawanie leków bez użycia igieł - za pomocą mikropęcherzyków.
- Technologia działa dzięki fali uderzeniowej wywołanej impulsem elektrycznym, która wprowadza lek w głąb skóry.
- Czy bezigłowe zastrzyki już wkrótce zastąpią tradycyjne igły i strzykawki?
Tradycyjne podawanie leków, zastrzyków i szczepionek odbywa się przy pomocy igieł. Jednak kontakt igły z krwią niesie ryzyko przenoszenia chorób zakaźnych, a dla wielu pacjentów sam widok igły budzi lęk. Dlatego od lat naukowcy poszukują bezpieczniejszych i mniej inwazyjnych metod.
Nowe podejście zaprezentowali badacze z Kyushu University w Japonii. Zamiast przebijania skóry igłą, wykorzystują powtarzalne oscylacje mechaniczne mikropęcherzyków, które powstają na czubku elektrody pod wpływem krótkich impulsów wysokiego napięcia.
Mikropęcherzyk najpierw się rozszerza, a następnie zapada, wytwarzając falę uderzeniową oraz mikrostrumień, który stopniowo przenika tkankę.
Z każdym impulsem mikropęcherzyk generuje kolejną falę uderzeniową, która wprowadza lek w głąb tkanki. Choć brzmi to futurystycznie, mechanizm działania przypomina precyzyjną, kontrolowaną mikroskopijną eksplozję.
W trakcie eksperymentów naukowcy przeprowadzili aż 3000 cykli mikrowstrzyknięć, aby osiągnąć głębokość iniekcji porównywalną do klasycznego zastrzyku. Dodatkowo zastosowali półelipsoidalny reflektor, który kieruje falę uderzeniową dokładnie tam, gdzie jest potrzebna - w przeciwnym razie energia rozpraszałaby się w wielu kierunkach i część potencjału byłaby bezpowrotnie tracona.
Dzięki temu głębokość wprowadzenia leku udało się zwiększyć o około 200 mikrometrów.
Aby jeszcze lepiej zrozumieć przebieg i skuteczność bezigłowego zastrzyku, wykorzystano fotografię metodą Schlierena, pozwalającą wizualizować fale ciśnieniowe w płynach i gazach. Wyniki potwierdziły, że odpowiednio kierowane fale mogą znacząco poprawić skuteczność tej metody.
Nasze urządzenie może być łatwo zintegrowane z istniejącymi rozwiązaniami medycznymi, jest tanie, proste w obsłudze i bezpieczne - podkreśla główny autor badania, dr Yibo Ma.
W kolejnych etapach zespół planuje optymalizację odbijania i skupiania fal uderzeniowych, by jeszcze bardziej zwiększyć efektywność iniekcji.