«Нацеливание на определенные ткани с помощью обычной иглы может быть трудным и часто требует высококвалифицированного специалиста», – сказал старший автор-корреспондент Джефф Карп, доктор философии, профессор медицины в Brigham. «В прошлом веке в самой игле было минимальное количество инноваций, и мы увидели в этом возможность разработать более совершенные и точные устройства. Мы стремились добиться улучшенного нацеливания на ткани, сохраняя при этом максимально простой дизайн для простоты использования."
Одно место, на которое трудно воздействовать стандартной иглой, – это супрахориоидальное пространство (SCS), которое находится между склерой и сосудистой оболочкой в задней части глаза. SCS стал важным местом доставки лекарств, и его сложно нацелить, потому что игла должна останавливаться после прохождения через склеру, толщина которой менее 1 миллиметра (примерно половина толщины U.S. четверть), чтобы не повредить сетчатку.
Дополнительные распространенные тканевые мишени включают эпидуральное пространство вокруг спинного мозга (используется для эпидуральной анестезии для облегчения боли во время родов), брюшное пространство в брюшной полости и подкожная клетчатка между кожей и мышцами.
Устройство i2T2 было изготовлено с использованием стандартной иглы для подкожных инъекций и деталей из имеющихся в продаже шприцев.
Ткани тела имеют разную плотность, а интеллектуальный инжектор использует разницу в давлении, чтобы игла перемещалась в целевую ткань. Движущая сила, максимальные силы и сила трения инжектора проверены на универсальной испытательной машине. Обратная связь инжектора является мгновенной, что позволяет лучше нацеливать ткань и минимизировать выброс (инъекция мимо целевой ткани) в нежелательное место.
I2T2 был протестирован на ткани трех животных моделей для проверки точности доставки в супрахориоидальное, эпидуральное и перитонеальное пространства, а также подкожно.
Используя как извлеченную ткань, так и модель на животных, исследователи обнаружили, что i2T2 предотвращает чрезмерные травмы и точно доставляет лекарство в желаемое место без какой-либо дополнительной подготовки или специальной техники.
В доклинических моделях исследователи сообщили о высоком покрытии контрастного вещества в заднем отделе глаза, что указывает на то, что полезная нагрузка была введена в правильное место.
Исследователи также показали, что инъектор может доставлять стволовые клетки в заднюю часть глаза, что может быть полезно для регенеративной терапии.
«Стволовые клетки, введенные в SCS, выжили, что указывает на то, что сила инъекции и прохождение через SCS были мягкими для клеток», – сказал Кисук Янг, соавтор и научный сотрудник лаборатории Карпа. "Это должно открыть дверь к регенеративной терапии для пациентов, страдающих заболеваниями глаз и не только."
«Этот интеллектуальный инжектор – простое решение, которое можно быстро внедрить для пациентов, чтобы помочь повысить точность целевой ткани и уменьшить травмы, вызванные перерегулированием. «Мы полностью преобразовали иглы с небольшой модификацией, которая обеспечивает лучшее нацеливание на ткани», – сказал первый автор Гириш Читнис, доктор философии, бывший научный сотрудник лаборатории Карпа. "Это платформенная технология, поэтому ее использование может быть очень широким."
«I2T2 поможет облегчить инъекции в труднодоступные места тела», – сказал Мигель Гонсалес-Андрадес, доктор медицинских наук, офтальмолог, соавтор рукописи и сотрудник лаборатории Карпа. «Следующим шагом на пути к использованию человеком является демонстрация полезности и безопасности технологии на соответствующих доклинических моделях заболеваний."