体の難しい場所に薬を届けることができる新しい革新的な注射器が動物モデルでテストされました
針はで最も重要なツールです 薬 彼らは私たちの体の中に無数の薬を届けるのに不可欠だからです。 今日の注射器と中空針は、私たちの体から体液と血液を抽出するために何十年もの間使用されており、透析のような多くの侵襲的で繊細な医療処置にとって重要です。 注射器の従来の針を使用して特定の組織をターゲットにしようとすることは困難な作業であり、すべての患者の組織が異なると感じるため、このプロセスは主に彼ら自身の圧力と触覚によって導かれるため、医療従事者のスキルと精度のレベルによって制限されます。 怪我や感染症はめったに報告されていませんが、インフルエンザの予防接種は極度の痛みや筋肉の損傷を引き起こすことがあります。 特に精度に関しては、標準の針に新しいデザインは組み込まれていません。
従来の針では、目の奥などの体のデリケートな部分に薬を投与するのは難しく、リスクが伴います。眼の奥の強膜と脈絡膜の間に位置する脈絡膜上腔（SCS）は、従来の針を使用して標的とするのが非常に難しい場所です。主な理由は、針が非常に正確である必要があり、針が強膜を通過した後に停止する必要があるためです。網膜への損傷を避けるため、厚さは 1 mm 未満です。この領域は、多くの薬剤の送達にとって重要であると考えられています。少しでも間違うと、重篤な感染症や失明を引き起こす可能性があります。その他の困難な領域には、腹部の腹膜腔、皮膚と筋肉の間の組織、および腹部周囲の硬膜外腔があります。 脊髄 硬膜外麻酔は、経膣分娩中に行われます。
新しい感圧針
に掲載された研究では ネイチャーバイオメディカルエンジニアリング 米国のブリガムアンドウィメンズ病院の研究者は、インテリジェントで非常に正確な新しいデザインを作成しました 注射 組織を標的とするため– I2T2（組織標的のためのインテリジェントインジェクター）と呼ばれます。 彼らは、デザインをすっきりとシンプルかつ実用的に保ちながら、組織ターゲティングを改善することを目指しました。 NS I2T2 デバイスは、標準的な皮下注射針および市販の注射器の他の部品を使用して作成され、機能的には、I2T2は従来の注射器-針システムへのわずかな変更で構成されています。 これは、組織の外層を貫通できるスライド式の針であり、ユーザーが注射器のプランジャーを押すと、XNUMXつの組織層の界面で自動的に停止し、注射器の内容物を標的領域に放出します。
I2T2は、プッシュプランジャー、ニードルプランジャー、メカニカルストップ、液体、および可動ニードルで構成されています。 ニードルは、シリンジバレルの軸に沿って正確に移動できるスライドサポートであるニードルプランジャーに取り付けられています。 最初に、針の先端を浅い深さで組織に挿入しますが、針を通る流体の流れを避けるのに十分です。 この段階は「事前挿入」と呼ばれます。 シリンジバレルは不当な侵入を防ぎ、ニードルプランジャーのメカニカルロックは針の望ましくない後方への動きを防ぎます。 「組織浸透」と呼ばれる第XNUMX段階では、プランジャーを押すことによって内部の液体が加圧されます。 針に作用する駆動力（針の前進運動を可能にする）は、反対の力（針の運動に対抗する）に打ち勝ち、注射器のバレルが動かないまま、組織の奥深くに針を前進させます。 これらの力は、針の動きとその自動停止を制御する上で重要な役割を果たします。 針先が所望の標的空間に入ると、流体が出始めて内圧を低下させ、それにより駆動力が反対の力よりも低くなり、これにより針が空洞の境界面で停止する。 「標的化送達」と呼ばれるこの第XNUMX段階では、ユーザーがプランジャーをXNUMX回の連続動作で押すと、シリンジ液が抵抗の低いキャビティに送達されます。 これで、針の位置が組織と空洞の境界面に固定されました。 私たちの体のすべての生体組織は異なる密度を持っているので、このインテリジェントインジェクターの統合センサーは、柔らかい組織または空洞を移動するときに抵抗の喪失を感知し、針先が組織を貫通すると自動的に動きを停止して抵抗を低くします。
I2T2は抽出でテストされました サンプルと羊を含む2つの動物モデルで、脈絡膜上、硬膜外、腹膜の空間への送達精度を評価します。 注射は抵抗の変化を自動的に検出し、前臨床試験で安全かつ正確に薬剤を投与します。 インジェクターは、組織のターゲティングを改善し、傷害を引き起こす可能性のある標的組織を通過する不要な場所へのオーバーシュートを最小限に抑えることを即座に決定します。 この研究は、ヒトの前臨床試験に拡張され、その後、注射器の有用性と安全性を評価するために、次の3〜XNUMX年の試験に拡張されます。
I2T2は、標準のシリンジニードルと同等のシンプルさと費用対効果を維持します。 I2T2インジェクターの主な利点は、より高いレベルの精度を示し、より柔らかい組織または空洞に遭遇したときにインジェクターが抵抗の喪失を感知し、針の前進を停止するため、操作担当者のスキルに依存しないことです。治療薬の貨物をターゲットスペースに配送し始めます。 シリンジのプランジャーデバイスは単純な機械システムであり、追加の電子機器を必要としません。 I2T2インジェクター技術は、体内のさまざまな困難な場所でより優れた組織ターゲティングを実現するための新しいプラットフォームです。 針はシンプルで製造が簡単で低コストです。 それを操作するために追加の技術やトレーニングは必要ありませんでした。 このような用途が広く、感度が高く、費用効果が高く、ユーザーフレンドリーなテクノロジーは、複数の臨床アプリケーションに有望である可能性があります。
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ソース
Chitnis GD etal。 2019.標的組織に液体を正確に送達するための抵抗感知機械式インジェクター。 ネイチャー生物医学工学。 https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
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