受魷魚啟發的醫療設備可以減少對針頭的需求
微小的封裝微射流使醫生能夠將藥物輸送到各種內臟器官中
受魷魚通過虹吸管推動液體的機制的啟發,一種用於輸送藥物的新型無針裝置可以精確地將液體引導至體內的特定器官。
Sirachai Arunrugstichai/Moment/Getty Images Plus
如果您是眾多討厭針頭的成年人之一,那麼您可能很幸運。科學家從魷魚的高壓液體射流中獲得靈感,開發出一種無針裝置,將藥物注射到身體深處的器官中。
麻省理工學院轉化工程研究員 Giovanni Traverso 表示:“針頭需要接受專門的管理培訓,無論是外部使用還是更深層次的內部應用,針頭的安全處置都面臨挑戰,並且存在針刺傷害的風險。”
為了避免針頭的風險和挑戰,Traverso 和同事設計了一種微噴射裝置,利用壓力將胰島素等藥物推入各種器官。就像魷魚利用收縮來加壓和推動液體通過漏斗狀虹吸管一樣,這個裝置可以精確地將液體引導到不同的方向根據具體目標,該團隊於 11 月 20 日報告自然。
為了足夠接近重要器官,微射流需要連接到膠囊內的系留或自由浮動裝置,膠囊內的裝置穿過胃腸道。其他團隊一直在開發可攝入的設備來在體內輸送藥物,但其中許多(序列號:2/7/19)。將這些微型機器人與微噴頭相結合提供了一種更安全的替代方案。
“最具挑戰性的方面之一是優化噴氣力和安全性之間的平衡,”特拉弗索說。研究小組在微射流周圍使用了一個膠囊,該膠囊在一定的 pH 值下會溶解,使微射流能夠精確地瞄準身體中出現相同 pH 值的某些部位。他們通過調整噴射壓力(取決於組織的脆弱性和厚度)並讓重力完成剩下的工作,成功地將藥物注射到胃、結腸、食道和其他器官中。在豬和狗身上測試該設備時,研究小組沒有發現安全問題。
“這是第一項證明使用微射流將藥物輸送到胃腸道的研究,”未參與該研究的哈佛大學藥物輸送研究員 Samir Mitragotri 說。 “總而言之,這是一個非常有創意的設計。”
雖然這些微型噴氣機顯示出了希望,但它們在進入人體之前還有很長的路要走。未來的研究可能會調查這些設備如何針對特定類型的組織,例如腫瘤或纖維化。研究人員還需要確保向同一部位重複進行微射流注射不會造成安全問題。
在那之前,我們當中那些害怕針頭的人在去看醫生時將需要繼續我們的深呼吸和分散注意力的技巧。









