Iniezioni senza ago perfezionate utilizzando microgetti liquidi supersonici

Le iniezioni sono un importante e inevitabile fulcro delle moderne tecniche medicinali. L'idea è di forzare il liquido direttamente nel corpo usando un ago cavo per penetrare nella pelle. Senza questo tipo di colpi, il panorama medico sarebbe inestimabilmente più povero.

Ma le iniezioni hanno una serie di svantaggi. Sono un'importante fonte di trasmissione di malattie, in particolare quando gli aghi vengono riutilizzati e, in caso di lesioni da aghi al professionista sanitario, sono dolorose e gli aghi sono difficili e pericolosi da smaltire. Poi c'è la fobia dell'ago e così via.

Quindi ingegneri biomedici, medici e pazienti hanno sognato di trovare un modo migliore: iniezioni senza ago simili all'ipospray di Star Trek somministrato così abilmente dal dottor McCoy.

Non sono mancati i tentativi, alcuni dei quali addirittura anteriori alla serie di Star Trek. L'idea è che se il liquido viene diretto al paziente con una forza sufficiente, penetrerà nella pelle e si farà strada nel corpo.

Vari gruppi hanno tentato questo utilizzando aria compressa e vari tipi di pompe per liquidi, ma nessuno ha avuto particolare successo. Un problema è che i getti di liquido possono essere dolorosi quanto gli aghi e persino più dannosi per la pelle e i tessuti sottostanti.

Ma il problema più serio sono gli schizzi. In tutte le tecniche finora sperimentate, parte del liquido schizza via dalla pelle o non penetra abbastanza in profondità e questo rende impossibile sapere quale dose ha ricevuto il paziente. Questo è un problema serio per qualsiasi condizione che richieda un volume preciso di farmaco - e sono praticamente tutti.

Questo sembra destinato a cambiare. Oggi, Yoshiyuki Tagawa dell'Università di Twente nei Paesi Bassi e alcuni amici affermano di aver risolto questo problema grazie a una nuova tecnica per focalizzare un flusso di liquido in un microgetto che viaggia a una velocità massima di 2000 miglia all'ora (850 m/s ). Sì, sono 2000 mph circa la stessa velocità di un Blackbird SR-71 supersonico.

La tecnica è abbastanza semplice. Questi ragazzi riempiono un capillare di liquido e focalizzano un impulso laser su un'estremità. Questo riscalda rapidamente una parte del liquido facendolo evaporare improvvisamente e inviando un'onda d'urto attraverso il tubo. Questo spinge accelera il resto del liquido costringendolo fuori dal capillare ad alta velocità.

Il tubo e la velocità di riscaldamento sono progettati per generare onde d'urto che focalizzano questo microgetto in modo che la sua punta sia larga solo poche decine di micrometri, più piccola della proboscide di una zanzara.

Quando il liquido colpisce la pelle a questa velocità, il microprogetto penetra facilmente, fornendo un volume preciso di liquido al tessuto sottostante. E tutto questo accade con pochi, se non nessuno, schizzi.

Tagawa e co hanno testato il loro sistema su gelatina ricoperta di pelle sintetica e affermano che funziona bene, come sembrano testimoniare le immagini sopra. I risultati... portano le iniezioni senza ago un passo più vicino all'uso diffuso, dicono.

Certo, ci sono importanti passi avanti. Una delle preoccupazioni è che l'impulso laser, così come il calore e l'onda d'urto che genera, potrebbe danneggiare alcuni tipi di farmaci. Finora i test hanno coinvolto solo acqua colorata con colorante rosso, quindi dovrà essere esaminata attentamente.

Un altro problema ingegneristico è la progettazione e la fabbricazione di un dispositivo robusto che avrà ampia utilità senza intasamento. Le iniezioni senza ago saranno certamente utili negli ospedali e negli ambulatori moderni, ma il mondo in via di sviluppo ha molto da guadagnare.

Infine, la tecnica dovrà essere testata su un'ampia gamma di persone. È possibile che i microgetti debbano essere messi a punto per far fronte a diversi tipi di pelle in modo che il volume del farmaco somministrato a un giovane con la pelle come la pelle di elefante sia lo stesso della dose ricevuta da una donna anziana con la pelle come la carta velina.

Le iniezioni senza ago sono di enorme beneficio potenziale per milioni di persone come i diabetici che vivono con una routine quotidiana di iniezioni multiple. Per loro, è uno sviluppo che non può arrivare abbastanza presto.

Rif: arxiv.org/abs/1210.1907 : Iniezione senza ago nella pelle e nella materia morbida con microgetti altamente focalizzati

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