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I2T2 (Inyector inteligente para selección de tejidos): Invención de una inyección altamente sensible que apunta al tejido con precisión

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍAI2T2 (Inyector inteligente para selección de tejidos): Invención de una inyección altamente sensible que apunta al tejido con precisión

Se ha probado en modelos animales un nuevo inyector innovador que puede administrar medicamentos a lugares difíciles del cuerpo.

Las agujas son la herramienta más importante en medicina ya que son indispensables para administrar innumerables medicamentos dentro de nuestro cuerpo. Las jeringas y agujas huecas de hoy en día se han utilizado durante décadas para extraer líquidos y sangre de nuestro cuerpo y son importantes para muchos procedimientos médicos delicados e invasivos como la diálisis. Tratar de apuntar a tejidos específicos mediante el uso de una aguja convencional de una jeringa es una tarea desafiante y está limitada por la habilidad y los niveles de precisión del personal médico, ya que este proceso se guía principalmente por su propio sentido de presión y tacto, ya que el tejido de cada paciente se siente diferente. . Aunque rara vez se han informado lesiones o infecciones, a veces una vacuna contra la gripe puede causar dolor extremo y daño muscular. No se ha incorporado ningún diseño nuevo a las agujas estándar, especialmente en lo que respecta a su precisión.

Las agujas tradicionales son difíciles y riesgosas de administrar. medicación a regiones delicadas de nuestro cuerpo, por ejemplo, el espacio en la parte posterior de nuestro ojo. El espacio supracoroideo (SCS) ubicado entre la esclerótica y la coroides en la parte posterior del ojo es una ubicación muy difícil de localizar con una aguja convencional, principalmente porque la aguja tiene que ser muy precisa y debe detenerse después de haber hecho la transición a través de la esclerótica, cuya el grosor es inferior a 1 mm, para evitar daños en la retina. Esta región se considera importante para la administración de muchos medicamentos. Cualquier lapso podría provocar una infección grave o incluso ceguera. Otras áreas desafiantes son el espacio peritoneal en el abdomen y el tejido entre la piel y los músculos y el espacio epidural alrededor del médula espinal donde se administra anestesia epidural durante el parto vaginal.

Una nueva aguja sensible a la presión

En un estudio publicado en Naturaleza Ingeniería Biomédica Investigadores del Brigham and Women's Hospital, EE. UU., han diseñado un novedoso dispositivo inteligente y de alta precisión. inyección para apuntar a tejidos, llamado I2T2 (inyector inteligente para apuntar a tejidos). Su objetivo era mejorar la focalización de los tejidos manteniendo el diseño limpio, simple y práctico. los I2t2 El dispositivo fue creado usando una aguja hipodérmica estándar y otras partes de jeringas vendidas comercialmente y funcionalmente I2T2 consiste en ligeras modificaciones al sistema tradicional de jeringa-aguja. Es una aguja deslizante que puede penetrar la capa exterior de tejido, luego puede detenerse automáticamente en la interfaz de dos capas de tejido y liberar el contenido de la jeringa en el área objetivo cuando el usuario empuja el émbolo de la jeringa.

El I2T2 consta de un émbolo de empuje, un émbolo de aguja, un tope mecánico, líquido y una aguja móvil. La aguja está montada en el émbolo de la aguja, que es un soporte deslizante que permite un movimiento preciso a lo largo del eje del cilindro de la jeringa. Primero, la punta de la aguja se inserta en el tejido a poca profundidad, pero lo suficiente para evitar cualquier flujo de líquido a través de la aguja. Esta etapa se llama 'preinserción'. El cilindro de la jeringa evita la penetración injustificada y el bloqueo mecánico del émbolo de la aguja evita el movimiento hacia atrás no deseado de la aguja. Durante la segunda etapa llamada "penetración de tejido", el líquido interno se presuriza presionando el émbolo. Las fuerzas impulsoras que actúan sobre la aguja (que permiten el movimiento hacia adelante de la aguja) superan las fuerzas opuestas (que se oponen al movimiento de la aguja) y hacen avanzar la aguja más profundamente dentro del tejido mientras el cilindro de la jeringa permanece inmóvil. Estas fuerzas juegan un papel fundamental en el control del movimiento de la aguja y también en su parada automática. Cuando la punta de la aguja entra en el espacio objetivo deseado, el fluido comienza a salir para reducir la presión interna, lo que reducirá la fuerza motriz por debajo de la fuerza opuesta y esto posteriormente detendrá la aguja en la interfaz de la cavidad. Durante esta tercera etapa llamada "administración dirigida", el líquido de la jeringa se administra en la cavidad con menor resistencia a medida que el usuario empuja el émbolo con un solo movimiento continuo. La posición de la aguja ahora está fijada en la interfaz tejido-cavidad. Dado que cada tejido biológico de nuestro cuerpo tiene una densidad diferente, un sensor integrado en este inyector inteligente detecta la pérdida de resistencia a medida que se mueve a través de un tejido más blando o una cavidad y luego detiene automáticamente su movimiento cuando la punta de la aguja penetra en el tejido que ofrece menor resistencia.

El I2T2 se probó en extraído tejidos muestras y tres modelos animales que incluyen ovejas para evaluar su precisión de entrega en los espacios supracoroideo, epidural y peritoneal. La inyección detecta automáticamente cualquier cambio en la resistencia para administrar la medicación de forma segura y precisa en las pruebas preclínicas. El inyector decide instantáneamente, lo que permite una mejor orientación del tejido y un sobrepaso mínimo en cualquier ubicación no deseada más allá del tejido objetivo que podría causar lesiones. El estudio se extenderá a pruebas preclínicas en humanos y luego a ensayos en los próximos 2-3 años para evaluar la utilidad y seguridad del inyector.

I2T2 conserva la simplicidad y la rentabilidad equivalentes a las agujas de jeringa estándar. La principal ventaja del inyector I2T2 es que muestra un mayor nivel de precisión y no depende de las habilidades del personal operativo, ya que el inyector puede sentir la pérdida de resistencia cuando encuentra un tejido más blando o una cavidad y luego deja de avanzar la aguja y comienza a entregar su cargamento de agente terapéutico en el espacio objetivo. El dispositivo de émbolo de la jeringa es un sistema mecánico simple y no requiere componentes electrónicos adicionales. La tecnología del inyector I2T2 es una nueva plataforma para lograr una mejor focalización del tejido en diferentes y difíciles ubicaciones del cuerpo. La aguja es simple y fácil de fabricar con bajos costos. No se requirió ninguna técnica o entrenamiento adicional para operarlo. Una tecnología tan versátil, sensible, rentable y fácil de usar podría ser prometedora para múltiples aplicaciones clínicas.

***

{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Chitnis GD y col. 2019. Un inyector mecánico con sensor de resistencia para la entrega precisa de líquidos al tejido objetivo. Ingeniería Biomédica de la Naturaleza. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2

Equipo SCIEU
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