Безболезненные уколы с 4D-иглами

Автор оригинала: Tess Boissonneault
  • Перевод

Фото: Напечатанные микроиглы, Риддиш Морд, Ратгерский университет

Ученые Ратгерского университета черпали вдохновение, наблюдая за паразитами и пчелами.

Группа ученых Ратгерского университета в провинции Нью-Брунсвик разрабатывает 4D-иглы, которые помогут избавиться от боли при вводе лекарств, вакцинации и заборе крови на анализ. Принцип действия инновационных микроигл был разработан по результатам наблюдения за паразитами и другими живыми существами.

Это может казаться отвратительным, но польза, которую принесут вдохновленные паразитами микроиглы, намного перевешивает этот эмоциональный дискомфорт. Благодаря использованию 3D-печати и материалов, способных менять форму после печати, группа ученых из Ратгерса изобрела безболезненный и менее инвазивный способ проведения инъекций, чем при помощи обычных медицинских игл.

На сегодняшний день медицинские иглы являются основным инструментом взятия образцов крови, введения лекарств или вакцинации. Любой, кого хоть раз имел с ними дело, знает, что ощущения в лучшем случае неприятные.

Обычные микроиглы все чаще применяются в медицинском секторе, потому что они позволяют уменьшить боль от инъекций и свести к минимуму риск заражения. Однако, из-за слабой адгезии возникла проблема при контролируемой доставке лекарств — используемые микроиглы плохо держатся на коже, даже в составе специальных пластырей, и не годятся для постепенного введения препаратов (капельница, катетер) или продолжительного проведения исследований (забора биоматериала, удержания сенсоров на коже). Решением станут печатные 4D-микроиглы.



«Мы думаем, что наши микроиглы, созданные с помощью 4D-печати, повысят надежность и качество инъекций при доставке лекарств, заживлении ран, проведении исследований и других действий с мягкими тканями»,

— объясняет ведущий автор работы Хо Вон Ли, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Ратгерского университета.


Фото: Испытание 4D-микроигл, Риддиш Морд, Ратгерский университет

Инновационные 4D-микроиглы были подсказаны природой; команда ученых почерпнула идеи из некоторых особенностей различных живых существ, таких, как микро-крючки паразитов, жала пчел и иглы дикобраза. Взяв их за основу, команда ученых изобрела микроиглу, которая сцепляется с кожей при введении.

Толщина и расположение зубцов и кривизна их изгиба контролируются параметрами и составом материала при фотополимерной 3D-печати, а для создания внутренних каналов использовали эффект десольватации, при котором материал внутри игл не затвердевает.

Отпечатанные 4D-микроиглы были испытаны на образце мышечной ткани курицы и результаты оказались многообещающими: напечатанная микроигла имеет в 18 раз лучшую адгезию к тканям, чем обычная микроигла без “крючков”, и демонстрирует замедленное высвобождение лекарственного средства, что дает возможность более контролируемого ввода сильнодействующих препаратов.

В заключение стоит сказать, что адгезивные микроиглы могут сыграть важную роль в диагностике и мониторинге здоровья, помогая брать пробы ДНК, анализы на ферменты, антитела и другие медицинские показатели. Для пациентов с диабетом, которым приходится сдавать много анализов крови для контроля уровня сахара, микроиглы могут стать менее инвазивным решением и при проверке глюкозы, и при приеме инсулина.

Исследование печатных 4D-игл было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.
Top 3D Shop
Ваш эксперт на рынке 3D-техники

Комментарии 15

    +5
    вот из текста статьи совершенно не ясно что уколы станут «безболезненными»… да еще и страшное видео как крючки раздирают кожу… по которому ещё более становится не понятным что там безболезненного
      +1
      Вот я тоже не понял. Сначала надо было бы написать для каких конкретных целей такое применяется, какие есть проблемы и как это решилось. А то придумали какой то ершик, который на выходе сделает дырищу и радуются. Ах да, зато игла сама не вывалится. Может это первое апреля такое?
        +2
        Скорее всего. Вообще вроде бы насекомые вводят обезболивающее чтобы жертва не чувствовала укола
          0
          К сожалению, February 10, 2020
          0
          неудачная первоапрельская шутка
          0
          Эта игла похожа на средневековый наконечник копья для нанесения максимального урона. В миниатюре, конечно.
            0
            а какое у них четвертое измерение то? И в тексте в перемешку, то 3D печать, то 4D печать
              0
              Так на видео же видно как сразу 4-мя хреновинами ширяют. Вот поэтому 4D.
              0

              Но почему 4D-то?

                +1
                Игла имеет площадь X*Y, войдет на глубину Z и будет мучить болью пациента всё время использования T
                  0
                  Если я правильно понимаю исходник, то они сначала на DLP 3D принтере печатают иглы без обратно смотрящих шипов, затем как-то химически обрабатывают, чтобы шипы появились. Печатают с варьированием материалов и параметров.

                  Насколько мне известно, когда говорят про 4D печать, сначала специальным образом печатают в 3D, затем, например температурным или химическим воздействием получают конечную форму/свойства, такую, которую 3D печатью получить или тяжело или невозможно.

                  Аналогично печатают в 2D, затем собирают 3D объекты, например, стенки коробки.
                    0
                    Все очень просто. Это специальные иглы, которые через четырехмерное пространство доставляют лекарство сразу куда нужно, без прокола кожи.
                    0
                    Любой, кого хоть раз имел с ними дело, знает, что ощущения в лучшем случае неприятные.

                    Имел дело, неоднократно. Никаких особых ощущений не припомню. Вот вообще. Это при том, что болевой порог у меня довольно низкий и зубы без анестезии я не лечу. К чему этот драматизм?


                    4D-иглы

                    А чего не 15D, как "кинотеатры" в парках?

                      0
                      А как эти гарпуны потом вытаскивать? Или они рассасываются?
                        0

                        Возможно, их пропускают насквозь :)

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое