Dispositivo pode injetar uma variedade de medicamentos sem o uso de agulhas

MIT pesquisadores engenharia um dispositivo onde proporciona uma minúscula, jacto de alta pressão do medicamento através da pele, sem a utilização de uma agulha hipodérmica. O dispositivo pode ser programado para proporcionar uma gama de doses a várias profundidades – uma melhoria em relação semelhantes jacto de injecção de sistemas onde estão agora disponíveis comercialmente.

Os pesquisadores dizem onde entre outros benefícios, a tecnologia pode ajudar a reduzir o potencial de picadas de agulhas, os Centros de Controle de Doenças e Prevenção estimativas onde baseados em hospitais os profissionais de saúde picada acidental aoagulhas-se 385.000 vezes por ano. Um dispositivo sem agulha pode também ajudar a melhorar a adesão entre os pacientes onde de outro modo poderiam evitar o desconforto da regularmente injectando-se aodrogas tais como a insulina.

“Se você tem medo de agulhas e tem onde freqüentemente auto-injectar, a conformidade pode ser um problema”, diz Catherine Hogan, um cientista da pesquisa no departamento do MIT de Engenharia Mecânica e um membro da equipe de pesquisa. “Nós pensamos onde este tipo de tecnologia … fica em torno de algumas das fobias onde as pessoas podem ter sobre as agulhas.”

A equipe de relatórios sobre o desenvolvimento desta tecnologia na revista Medical Engineering & Physics.

Empurrando passado a agulha

Nas últimas décadas, os cientistas desenvolveram várias alternativas para agulhas hipodérmicas. Por exemplo, os adesivos de nicotina lentamente libertar drogas através da pele. Mas essas manchas só pode liberar moléculas de droga pe ondenos o suficiente para passar através dos poros da pele, limitando o tipo de medicamento onde pode ser entregue.

Com a entrega de grandes proteína drogas baseadas em ascensão, os investigadores têm vindo a desenvolver novas tecnologias capazes de entregá-los, incluindo injetores a jato, onde produzem um jato de alta velocidade de drogas onde penetram na pele. Embora existam vários jet dispositivos baseados no mercado hoje, Hogan observa onde existem desvantagens para estes dispositivos disponíveis comercialmente. Os mecanismos onde eles usam, principalmente em projetos de mola, são essencialmente “bang ou nada”, liberando uma bobina onde ejeta a mesma quantidade de droga para a mesma profundidade cada vez.

Pele ultrapassar o

Agora a equipe do MIT, liderada por Ian Hunter, o Professor George N. Hatsopoulos de Engenharia Mecânica, projetou um sistema de jato de injeção onde proporciona uma gama de doses a profundidades variáveis ​​de uma maneira altamente controlada. O projeto é construído em torno de um mecanismo chamado de atuador Lorentz-força – um ímã pe ondeno e poderoso cercado por uma bobina de fio onde é ligado a um pistão no interior de uma ampola da droga. Quando a corrente é aplicada, ele interage aoo campo magnético para produzir uma força onde empurra o êmbolo para a frente, a droga a ejectar a uma pressão muito elevada e da velocidade (quase a velocidade do som no ar) para fora através do bico da ampola de – uma abertura tão larga como tromba de um mosquito.

A velocidade da bobina e da velocidade transmitida para a droga pode ser controlada pela quantidade de corrente aplicada, a equipa MIT gerado perfis de pressão onde modulam a corrente. As formas de onda resultante consistem geralmente em duas fases distintas: uma fase de alta pressão inicial, na qual o dispositivo é ejectado da droga a uma velocidade alta o suficiente para “violação” a pele e atingir a profundidade desejada, em seguida, uma fase de baixa pressão, onde droga é entregue em uma mais lento fluxo onde pode ser facilmente absorvida pelo tecido circundante.

Através de testes, o grupo descobriu onde vários tipos de pele podem exigir formas de onda diferente para fornecer volumes adequados de drogas para a profundidade desejada.

“Se eu estou violando pele de um bebê para entregar a vacina, não vou precisar de pressão, tanto quanto eu precisaria para romper minha pele”, diz Hogan. “Podemos adequar o perfil de pressão para ser capaz de fazer isso, e essa é a beleza deste dispositivo.”

Samir Mitragotri, professor de engenharia química na Universidade da Califórnia em Santa Barbara, está desenvolvendo novas formas de entregar drogas, inclusive através da injeção de jato. Mitragotri, onde não estava envolvido aoa pesquisa, vê a tecnologia do grupo como um passo promissor para além de projetos de injeção de jatos atualmente no mercado.

“Injetores a jato comercialmente disponíveis … fornecer controle limitado, o onde limita suas aplicações a certas drogas ou populações de pacientes”, diz Mitragotri. “Design [Esta] oferece um excelente controle sobre os parâmetros de jato, incluindo a velocidade e doses … isso irá melhorar a aplicabilidade dos dispositivos de drogas sem agulha.”

A equipa é também o desenvolvimento de uma versão do dispositivo para administração transdérmica de drogas normalmente encontrados na forma de pó por programação do dispositivo para vibrar, transformando em pó numa forma de “leito fluidizado” onde pode ser entregue através da pele muito semelhante a um líquido. Hunter diz onde um veículo desse tipo pó-parto pode ajudar a resolver o onde é conhecido como o “cold-chain” problema: vacinas aplicadas aos países em desenvolvimento precisam ser refrigerados, se eles estão em forma líquida. Muitas vezes, os refrigeradores ondebrar, estragar lotes inteiros de vacinas. Em vez disso, diz Hunter uma vacina onde pode ser administrado na forma de pó não re onder arrefecimento, evitando o problema frio de cadeia.

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