Ученые придумали, как делать уколы без боли с помощью лазера

Группа ученых из Сеульского национального университета в Южной Корее (SNU) во главе с профессором механической и аэрокосмической инженерии Джеком Ехом (Jack Yoh) объявила о создании лазерного "шприца", который не причиняет боли пациенту.

Аппарат выбрасывает микроскопическую струю лекарства, которая проникает под кожу. По словам создателей устройства, человек при этом ощущает "дуновение ветерка".

Ключевым компонентом системы является лазер, импульс которого испаряет рабочую жидкость (в данном случае воду). Импульс длится всего 250 миллисекунд. Образующийся пузырь пара давит на мембрану, разделяющую рабочую жидкость и лекарство. Порция последнего, проходя через миниатюрное отверстие, формирует микроскопическую струю, и проходит под кожу. Диаметр получающегося потока не превышает 150 микрометров, а скорость подачи лекарства может достигать 30 метров в секунду.

Давление струи таково, что она легко преодолевает предел прочности кожи, поэтому жидкость входит на нужную глубину, лекарство не расплескивается.

Корейцы протестировали свое изобретение на коже морских свинок и показали, что глубина проникновения миниатюрного реактивного потока доходит до семи миллиметров. При этом "укол" не будет оставлять на коже никаких механических повреждений.

Ученые пришли к выводу, что новая технология позволит безболезненно делать инъекции лекарств – столь малы толщина струи и время воздействия. Кроме того, в большинстве случаев медикам достаточно ввести лекарство под слой эпидермиса, то есть на глубину порядка 500 микрометров. В нем нет нервных окончаний, а значит, никаких болезненных ощущений последовать не может.

В своих прошлых экспериментах разработчики из Сеула использовали лазер с неподходящей длиной волны. В результате в рабочей жидкости формировались миниатюрные ударные волны, которые разрушали пузырь из пара. На этот раз были выбраны такие параметры (λ=2940 нанометров), чтобы излучение поглощалось водой. Получающийся пузырек был более стабильным и оказывал большее давление на мембрану.

"Мы получили идеальную струю и значительно улучшили ее проникновение под кожу", - рассказывает профессор Ех.

Журнал Optics Letters опубликовал подробный отчет о проведенных исследованиях.

Сейчас исследователи ведут переговоры с возможным производителями новых безболезненных "шприцов", которые будут использованы для клинических испытаний новинки на людях. Ученые надеются создать дешевые и replaceable инжекторы.

Корейцы надеются, что массовое производство "лазерных игл" снизит их стоимость. Соответственно, обычные металлические иглы постепенно исчезнут из кабинетов докторов, а новая технология будет повсеместно применяться, к примеру, для вакцинации детей и взрослых.

Отметим, что похожие способы введения жидких лекарств под кожу разрабатывают и другие научные группы. Однако все они используют "механический" разгон жидкости (поршни). В этом случае сложнее контролировать струю и дозу вводимого лекарства.

В отличие от конкурентных лазерная методика позволяет точно контролировать дозу препарата и глубину его проникновения.

Существуют и другие методики подкожного введения лекарств. Так, мы рассказывали о рассасывающихся шелковых иглах. !zn

Читайте также:

Изобретен первый в мире антилазер