Какой ребенок не испытывает страха и тревоги перед перспективой сделать укол в кабинете врача? Даже для многих взрослых инъекция не доставляет удовольствия. Было бы неплохо, если бы медсестра могла отказаться от шприца с иглой?
Или подумайте, как было бы удобно для людей, которые должны управлять сложным графиком дозирования лекарств, вместо этого носить специальный пластырь, который мог бы автоматически контролировать доставку различных лекарств в течение дня.
Подобные сценарии вскоре могут стать реальностью благодаря новому устройству, разработанному Hewlett-Packard (HP). Устройство можно рассматривать как управляемый компьютером пластырь от наркотиков, похожий на никотиновый пластырь по внешнему виду и ощущениям (хотя этот пластырь немного тяжелее). Пластырь может безболезненно вводить точное количество лекарств в организм. Пластырь частично основан на существующей струйной технологии HP, а частично - на новой технологии, включающеймикроиглы Струйная система контролирует поток лекарств через пластырь, а микроиглы, изготовленные из таких материалов, как кремний, металлы и биоразлагаемые полимеры помогают передавать наркотики через кожу.
Чтобы понять патч, давайте сначала посмотрим, как работает технология микроигл. Устройства с микроиглами обычно состоят из сотен или даже тысяч крошечных микроигл, равномерно расположенных в виде упорядоченного массива рядов и столбцов. (Представьте себе ложе из ногтей, только в гораздо меньших масштабах и гораздо менее страшное.) Каждая микроигла тоньше диаметра человеческого волоса и меньше 0,1 миллиметра в длину - достаточной длины, чтобы пробить внешний слой вашей кожи.. Одна микроигла сама по себе могла доставить лишь небольшую дозу лекарства, но весь набор микроигл мог дозировать значительное количество.
Так как же массивы микроигл могут вводить наркотики, не вызывая боли? Ответ заключается в длине каждой микроиглы. Поскольку каждая микроигла такая короткая, она проникает через самый внешний слой вашей кожи, называемыйроговым слоем, но не достигает болевых рецепторов вашей кожи (расположенных немного глубже). Даже если микроиглы достигают болевых рецепторов, расстояние между ними и размер игл не позволяют им вызывать болевые сигналы. Их размер также вызывает гораздо меньшее повреждение тканей, чем стандартная игла для подкожных инъекций.
Микроиглы - отличный способ ввести наркотики в организм, но какое это имеет отношение к струйной технологии? Продолжайте читать, чтобы узнать, сделает ли компьютерный принтер следующую прививку от гриппа.
Струйная доставка лекарств
Струйная часть пластыря для доставки лекарств точно контролирует поток лекарств через микроиглы - аналогично тому, как головка струйного принтера контролирует поток чернил через свои сопла. В термоструйном принтере каждое сопло имеет собственный резервуар с чернилами, а также содержит резистивный нагревательный элемент. Когда микропроцессор подает электричество на каждый нагревательный элемент, чернила вокруг элемента быстро нагреваются и расширяются, выталкивая заданное количество чернил из сопла. В пластыре для струйных лекарств аналогичный процесс используется для точного контроля потока лекарств через кончик каждой микроиглы в тело.
И так же, как цветные принтеры могут управлять потоком чернил более чем одного цвета, струйные системы доставки лекарств могут хранить и доставлять много разных лекарств одновременно.
Существует множество преимуществ использования струйной технологии контроля дозировки. Например, важно, чтобы лекарства доставлялись в точном количестве. Струйная система с микропроцессорным управлением способна не только наносить точную дозировку; он может автоматически контролировать сложный график дозирования нескольких лекарств. Эта возможность может быть особенно полезна для детей или пожилых пациентов, которым может быть трудно следить за своими многочисленными запланированными лекарствами. Существует множество других полезных задач, которые потенциально может выполнять устройство. Например, микропроцессор можно запрограммировать на доставку лекарств в ответ на жизненные показатели пациента, такие как кровяное давление или температура тела.
Хотя струйная система доставки лекарств является прорывной технологией и показала многообещающие результаты испытаний, ей еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем ее можно будет использовать в коммерческих целях. Как и все медицинские устройства, его безопасность и эффективность должны быть подтверждены серией тестов под контролем Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Еще одним важным фактором, влияющим на принятие устройства, станет его стоимость. Электронные и микрокомпоненты струйной системы, вероятно, будут дорогими в производстве, хотя со временем затраты должны снизиться.
Так заменит ли струйная технология иглы для подкожных инъекций? Будущее все еще неясно, но похоже, что для некоторых приложений ответ может быть положительным. Например, в ситуациях, когда важна автоматическая или точная дозировка, например инсулина для пациентов с диабетом, дополнительная цена струйной технологии может быть приемлемой. В других ситуациях системы микроигл без контроля струйной печати могут быть менее дорогостоящей альтернативой обычным шприцам.
В любом случае, похоже, что господству террора иглы для подкожных инъекций вот-вот будет брошен серьезный вызов со стороны мелкомасштабной конкуренции.
Доктор. Марк Праусниц, профессор Технологического института Джорджии и эксперт по микроиглам, работающий в Лаборатории доставки лекарств Технологического института Джорджии, разработал одноразовые микроиглы, изготовленные из растворимого полимера. При вдавливании в кожу твердые микроиглы доставляют встроенные лекарства, которые безвредно растворяются в организме. Эта конструкция делает невозможным повторное использование иглы и устраняет некоторые опасные медицинские отходы.