تکنولوژی جدید سرنگ می تواند داروهای بیولوژیک بسیار غلیظ را تزریق کند

محققان MIT یک فناوری ساده و کم هزینه برای استفاده از تزریق دارویی قدرتمند ایجاد کرده اند. که بیش از حد چسبناک هستند و نمی توانند با استفاده از سرنگهای معمولی پزشکی تزریق شوند.

این فناوری که در مقاله ای در مجله Advanced Healthcare Materials منتشر شده است . تزریق داروهای با غلظت بالا و سایر روش های درمانی را به صورت زیر جلدی امکان پذیر می کند. این ماده به عنوان راه حلی برای زیست داروها یا داروهای بیولوژیکی بسیار موثر و بسیار غلیظ ، یا داروهای بیولوژیکی که به طور معمول رقیق تزریق می شوند ، استفاده می گردند.

کریپا واراناسی (Kripa Varanasi) ، استاد مهندسی مکانیک MIT می گوید :

“در جایی که تزریق دارو و داروهای بیولوژیکی انجام می شود ، تزریق به یک معضل تبدیل می شود. و از ترکیباتی که می توانند بیماری ها را به راحتی درمان کنند ، جلوگیری می کند.” “تولیدکنندگان دارو باید بر روی آنچه که بهترین کار را انجام می دهند متمرکز شوند و داروها را فرموله کنند ، تا مشکلات تزریق حل شود.”

وارناسی اضافه می کند :

در بیماری همه گیر کنونی ، توانایی در خانه ماندن و خود تزریقی به صورت زیر جلدی دارو برای درمان بیماری هایی مانند سرطان یا اختلالات خود ایمنی در کشورهای پیشرفته مانند ایالات متحده نیز مهم است.

Varanasi و Vishnu Jayaprakash ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در بخش مهندسی مکانیک MIT که اولین نویسنده مقاله است. سیستمی را طراحی کردند که با کاهش نیروی تزریق مورد نیاز ، تزریق زیر جلدی فرمولاسیون دارویی با غلظت بالا را ممکن می سازد. که این تکنولوژی بیش از حد ممکن است تزریق زیر جلدی دستی با این وسیله را ساده تر نماید.

تکنولوژی جدید

در این تکنولوژی ، مایع چسبناک برای تزریق با یک مایع روان کننده احاطه شده است و جریان مایع را از طریق سر سوزن کاهش می دهد. با استفاده از روان کننده ، فقط یک هفتم نیروی تزریق برای بالاترین ویسکوزیته آزمایش شده مورد نیاز بود . به طور موثر اجازه تزریق زیر جلدی بیش از 100 دارو بیش از حد لزج در نظر گرفته می شود برای تزریق در این حالت امکان پذیر است.

داروهای بیولوژیک شامل فرمولاسیون های مبتنی بر پروتئین هستند و از سلول های زنده برداشت می شوند. آنها برای درمان طیف وسیعی از بیماری ها و اختلالات استفاده می شوند . و می توانند به طور دلخواه با بافتهای خاص یا سلولهای ایمنی بدن پیوند خورده است. واکنشهای ناخواسته کمتری را برانگیخته و پاسخهای ایمنی خاصی ایجاد کنند که با سایر داروها رخ نمی دهد.

برای توسعه این تکنولوژی ، محققان MIT با تعریف پارامترهای نظری و آزمایش آنها قبل از طراحی دستگاه خود ، شروع به کار کردند. این دستگاه از یک سرنگ با دو محفظه ، یکی در داخل دیگری تشکیل شده است که لوله داخلی آن مایع داروی چسبناک را تزریق می کند و لوله اطراف آن هنگام ورود به سر سوزن ، یک پوشش نازک از روان کننده را به دارو اضافه می کند.

کمک به تزریق ذرات بزرگ دارو از طریق سرنگ

ریزذرات یک روش امیدوار کننده برای انتقال چند دوز دارو یا واکسن به طور هم زمان ارائه می دهند ، زیرا می توان آنها را برای آزاد کردن دارو در فواصل زمانی مشخص طراحی کرد. با این حال ، تزریق این ذرات که تقریباً به اندازه یک دانه شن هستند ، ممکن است دشوار باشد زیرا در خروجی یک سوزن معمولی مسدود می شوند.

محققان MIT اکنون یک مدل محاسباتی ایجاد کرده اند که می تواند به آنها در بهبود قابلیت تزریق چنین ریز ذراتی کمک کند و از گرفتگی جلوگیری نماید. این مدل عوامل مختلفی را تجزیه و تحلیل می کند ، از جمله اندازه و شکل ذرات ، برای تعیین یک طراحی مطلوب جهت تزریق.

با استفاده از این مدل ، محققان توانستند به شش برابر افزایش درصد ریز ذرات که می توانند با موفقیت تزریق کنند ، برسند. آنها اکنون امیدوارند که از این مدل برای تولید و آزمایش ریزذراتی استفاده کنند که می توانند برای انتقال داروهای ایمونوتراپی سرطان استفاده شوند.

آنا جاکلنک (Ana Jaklenec) ، دانشمند تحقیقاتی در موسسه Koch  تحقیقات سرطان یکپارچه MIT ، می گوید:

“این چارچوبی است که در برخی از فناوری های آزمایشگاهی ایجاد کرده ایم و در تلاش هستیم تا تکنولوژی را به کلینیک ها و بیمارستانها ارائه دهیم”.

سایر آزمایشات

برای بهبود قابلیت تزریق این ریز ذرات ، سایر محققان به طور آزمایشی اثرات تغییر اندازه و شکل ریز ذرات ، ویسکوزیته محلول موجود در آن و اندازه و شکل آن و سوزن مورد استفاده برای تحویل آنها را تجزیه و تحلیل کردند. . آنها مکعبی ، دایره ای و ذرات استوانه ای با اندازه های مختلف را آزمایش کردند و قابلیت تزریق هر یک را اندازه گیری کردند.

افزایش قابلیت تزریق

محققان همچنین از مدل خود برای کشف چگونگی تغییر شکل سرنگ می توانند بر قابلیت تزریق تأثیر بگذارند. آنها به شکلی بهینه که شبیه نازل است ، با قطر گسترده ای که به سمت نوک جمع می شود ، دست یافته اند. محققان با استفاده از این طراحی سرنگ ، قابلیت تزریق ریز ذرات را که در یک مطالعه علمی 2017 توصیف کردند ، آزمایش کردند و دریافتند که آنها درصد ذرات انتقال یافته را از 15 درصد به تقریبا 90 درصد افزایش می دهند.

سر سوزنهای ایمن تر

محققان انگلیسی-آمریکایی سر سوزن جدید “با نوک لبه دار و غیر تیز” را برای کاهش آسیب های تصادفی سوزن در مراکز مراقبت های بهداشتی تولید کرده اند. این فناوری از پلیمرهای آبدوست استفاده می کند. که پس از استفاده از آن ، سر سوزن برای کاهش برندگی و تیزی می پوشاند. هنگام استفاده از سوزن ، پلیمرها رطوبت مایع تزریق شده یا محیط اطراف را جذب می کنند. مزیت اصلی آن این است که می توان از سرنگهای معمولی استفاده کرد . بنابراین هیچ مکانیسم خاصی جمع شدن سوزن لازم نیست.

اهمیت در تزریقات

تزریق یکی از رایج ترین روش های مراقبت های بهداشتی است:

سالانه حداقل 16 میلیارد تزریق در سراسر جهان انجام می شود.

با این حال ، اقدامات ناایمن اجتناب ناپذیر  است . وارد کردن مجدد تجهیزات تزریق به ویال های چند دوز ی، تمیز کردن غیراصولی و استفاده مجدد ، خطر عفونت های باکتریایی ، انتقال مقیاس وسیعی از ویروس های منتقله از طریق خون در بین بیماران ، ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی و جامعه را افزایش می دهد.

علاوه بر این ، آسیب های سوزنی یکی از مهمترین خطرات شغلی در بین کارکنان مراقبت های بهداشتی در سطح جهان (بیش از 3 میلیون در سال) است که خطر ابتلا به HIV ، HBV ، HCV را افزایش می دهد.

پیامدها

آسیب های سوزنی دارای پیامدهای روانی و اقتصادی قابل توجهی است که می تواند باعث آسیب های طولانی مدت شود:

 استرس ناشی از احتمال ابتلا به ویروس ها ،

می تواند باعث اختلالات اضطرابی ،

 اختلالات سازگاری و اختلال استرس پس از سانحه شود که بر زندگی اپراتورهای مراقبت های بهداشتی  و پرستاران تأثیر منفی می گذارد.  و همچنین تأثیر اقتصادی قوی بر سیستم مراقبت های بهداشتی دارد .

نوآوریهای جدید

Datwyler به توسعه یک سرنگ ایمن تر و موثرتر قابل جمع شدن  در عملیات Roncadelle  کمک می کند.

اجزای این محصول از  Datwyler عملکرد بیشتری ارائه می دهد و محافظت بیشتری در برابر آسیب های سوزنی و گسترش عفونت ایجاد می کند.

عملیات Roncadelle که بر تحقیق و توسعه SafeR® متمرکز است. یک سرنگ ایمنی غیرفعال بصری با مکانیزم جمع آوری سوزن برای از حذف آسیب های سوزن طراحی شده است.

این پروژه با هدف ایجاد سطحی بالاتر در تزریق دارو برای بیماران و فراهم نمودن محیطی امن تر برای ارائه دهندگان خدمات درمانی فعالیت می کند.  Datwyler  می گوید :

ما مفتخریم که بهترین Syringe جمع شونده در کلاس-SafeR® را راه اندازی کنیم. این نوآوری نتیجه کار گروهی فشرده بین Datwyler و Roncadelle است. ما برای محصول نهایی چشم انداز روشنی داریم و Datwyler به دانش صنعت و درک عمیق مواد و طراحی تجهیزات پزشکی کمکمی کند . تا در یک بازه زمانی بسیار کوتاه به واقعیت تبدیل شود.

پروژه SafeR®

SafeR® برای عملکرد بهتر مراقبت های بهداشتی ، دارای مکانیزم جمع شدن سوزن با یک لمس پس از اتمام تزریق ، و همچنین مکانیزم های ایمنی غیرفعال کردن خودکار (AD) ، پیشگیری از استفاده مجدد (RUP) و حفاظت از آسیب شدید (SIP) به بیمار است.

ترکیبی از این ویژگی های ایمنی نه تنها از بیماران ، بلکه از کارکنان مراقبت های بهداشتی ، کارکنان مدیریت پسماند و جامعه در برابر خطر صدمات ناشی از سوزن و استفاده مجدد از آن محافظت می کند. و به طور بالقوه جان میلیون ها نفر را نجات می دهد.

بهترین اجزای سرنگ برای افزایش کارایی

Datwyler  با بیش از 40 سال تجربه در صنعت تجهیزات پزشکی ، در این طراحی منحصر به فرد شرکت می کند. به لطف شکل منحصر به فرد با یک سوراخ در مرکز ، پیستون های لاستیکی Datwyler سهم مهمی در اطمینان از عملکرد کامل مکانیزم های ایمنی در همه زمان ها و در همه سر سوزن ها دارد.

ترکیبی بر پایه پلی ایزوپرن که برای پیستون ها مورد استفاده قرار می گیرد ، بیشترین الزامات کاربردی را برآورده می کند. این ماده نه تنها فاقد لاتکس است ، بلکه خواص فیزیکی ثابتی را نیز تضمین می کند:

• سختی مواد ،

• استحکام کششی و

•  فشرده سازی قطعه که در طول عمر محصول بدون تغییر باقی می ماند.

منابع : safersyringe  – datwyler