Eine neue Nadel kann Änderungen im Widerstand eines Empfängers erkennen, um einen sicheren Durchgang zu finden, durch den Medikamente in präklinischen Tests sicher abgegeben werden können.
Das High-Tech-Gerät wurde von Ermittlern aus erstellt. Brigham und Frauenkrankenhaus In den USA werden seit über einem Jahrhundert Spritzen und andere Hohlnadeln verwendet, um Patienten mit Medikamenten zu versorgen. Sie sind jedoch wirklich nur so gut wie ihr Bediener.
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Die Verwendung von Nadeln zur Abgabe von Medikamenten an empfindliche Regionen wie den suprachoroidalen Raum im Augenhintergrund kann selbst für erfahrene Praktiker eine große Herausforderung sein.
"Das Anvisieren bestimmter Gewebe mit einer herkömmlichen Nadel kann schwierig sein und erfordert häufig eine gut ausgebildete Person", sagte der leitende korrespondierende Autor. Jeff Karp, P hD, Professor für Medizin am Brigham.
"Im letzten Jahrhundert gab es nur minimale Innovationen an der Nadel selbst, und wir sahen dies als Gelegenheit, bessere und genauere Geräte zu entwickeln. Wir wollten ein verbessertes Tissue-Targeting erreichen und gleichzeitig das Design so einfach wie möglich haltenbenutzen."
Neue Nadel weiß, wohin sie gehen muss
An einer Stelle ist die neue Nadeltechnologie am nützlichsten für die Abgabe von Medikamenten an den suprachoroidalen Raum SCS, der sich zwischen der Sklera und der Aderhaut im Augenhintergrund befindet.
Dies ist ein wichtiger Ort für die Medikamentenabgabe, aber die Beschaffung von Medikamenten ist sehr schwierig, da die Nadel nach dem Übergang durch die weniger als 1 Millimeter dicke Sklera anhalten muss, um eine Schädigung der Netzhaut zu vermeiden.
Andere schwierige Stellen, an denen Nadeln injiziert werden können, sind der Epiduralraum um das Rückenmark der zur Epiduralanästhesie verwendet wird, um Schmerzen während der Wehen zu lindern, der Peritonealraum im Bauchraum und das subkutane Gewebe zwischen Haut und MuskelnDer i2T2 wurde unter Verwendung einer Standard-Injektionsnadel und Teilen von im Handel erhältlichen Spritzen hergestellt.
Getestet an beiden Tieren und extrahierten Geweben
Der intelligente Injektor für Nadeln nutzt die Unterschiede in der Körpergewebedichte der Menschen, um eine Nadelbewegung in einen Zielgewebebereich zu ermöglichen. Die Rückmeldung erfolgt sofort, was eine bessere Gewebeausrichtung ermöglicht und ein Überschwingen verringert.
Der i2T2 wurde an drei Tiermodellen getestet, um die Genauigkeit von Injektionen im suprachoroidalen, epiduralen und peritonealen Raum sowie subkutan zu bestimmen.
In Tests sowohl am extrahierten Gewebe als auch am Tiermodell wurde gezeigt, dass i2T2 Verletzungen durch Überschwingen verhindert und Medikamente ohne zusätzliches Präzisionstraining präzise an den gewünschten Ort abgegeben hat.
"Die in das SCS injizierten Stammzellen überlebten, was darauf hinweist, dass die Injektionskraft und der Transit durch das SCS die Zellen schonen", sagte Kisuk Yang, Mitautor und Postdoktorand in Karps Labor.
"Dies sollte Patienten mit Augenerkrankungen und darüber hinaus die Tür zu regenerativen Therapien öffnen."
"Dieser intelligente Injektor ist eine einfache Lösung, die schnell an Patienten weitergegeben werden kann, um die Präzision des Zielgewebes zu erhöhen und Verletzungen durch Überschwingen zu verringern. Wir haben Nadeln mit einer kleinen Modifikation vollständig transformiert, um ein besseres Targeting des Gewebes zu erreichen", sagte der Erstautor Girish Chitnis.Ph.D., ehemaliger Postdoktorand in Karps Labor.
"Dies ist eine Plattformtechnologie, daher können die Anwendungen sehr weit verbreitet sein." Die Ergebnisse der Tests und Entwicklungen werden in Nature Biomedical Engineering veröffentlicht.