Вчені придумали, як робити уколи без болю за допомогою лазера

Група вчених із Сеульського національного університету у Південній Кореї (SNU) на чолі з професором механічної та аерокосмічної інженерії Джеком Йохом (Jack Yoh) оголосила про створення лазерного "шприца", який не завдає болю пацієнту.

Апарат викидає мікроскопічний струмінь ліків, який проникає під шкіру. За словами творців пристрою, людина при цьому відчуває "подих вітерця".

Ключовим компонентом системи є лазер, імпульс якого випаровує робочу рідину (в даному випадку воду). Імпульс триває всього 250 мілісекунд. Бульбашка пари тисне на мембрану, розділяє робочу рідину та ліки. Порція останніх, проходячи через мініатюрний отвір, формує мікроскопічний струмінь, і проходить під шкіру. Діаметр потоку не перевищує 150 мікрометрів, а швидкість подачі ліки може досягати 30 метрів на секунду.

Тиск струменя такий, що він легко долає межу міцності шкіри, тому рідина входить на потрібну глибину, ліки не розхлюпуються.

Корейці протестували свій винахід на шкірі морських свинок і показали, що глибина проникнення мініатюрного реактивного потоку доходить до семи міліметрів. При цьому "укол" не буде залишати на шкірі ніяких механічних пошкоджень.

Учені прийшли до висновку, що нова технологія дозволить безболісно робити ін'єкції ліків - настільки мала товщина струменя і час впливу. Крім того, у більшості випадків медикам достітньо ввести ліки під шар епідермісу, тобто на глибину близько 500 мікрометрів. У ньому немає нервових закінчень, а значить, ніяких хворобливих відчуттів бути не може.

/system/ckeditor_assets404IMAGE

У своїх попередніх експериментах розробники з Сеула використовували лазер з невідповідною довжиною хвилі. У результаті в робочій рідині формувалися мініатюрні ударні хвилі, які руйнували бульбашку з пари. Цього разу були обрані такі параметри (λ = 2940 нанометрів), щоб випромінювання поглиналося водою. Здобута бульбашка була більш стабільною і чинила більший тиск на мембрану.

"Ми отримали ідеальний струмінь і значно поліпшили його проникнення під шкіру", - розповідає професор Ех.

Журнал Optics Letters опублікував докладний звіт про проведені дослідження.

Зараз дослідники ведуть переговори з можливим виробниками нових безболісних "шприців", які будуть використані для клінічних випробувань новинки на людях. Вчені сподіваються створити дешеві взаємозамінні інжектори.

Корейці сподіваються, що масове виробництво "лазерних голок" знизить їхню вартість. Відповідно, звичайні металеві голки поступово зникнуть з кабінетів лікарів, а нова технологія буде повсюдно застосовуватися, наприклад, для вакцинації дітей та дорослих.

Зазначимо, що схожі способи введення рідких ліків під шкіру розробляють й інші наукові групи. Проте всі вони використовують "механічний" розгін рідини (поршні). У цьому випадку складніше контролювати струмінь і дозу ліків.

На відміну від конкурентних лазерна методика дозволяє точно контролювати дозу препарату і глибину його проникнення.

Існують й інші методики підшкірного введення ліків. Так, ми розповідали про шовкові голки, що розсмоктуються. !zn

Читайте також:

Винайдений перший в світі антилазер