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Investigadores inventan una aguja que sabe dónde ir

Las jeringas y las agujas huecas se han utilizado para administrar medicamentos durante más de un siglo. Sin embargo, la implementación precisa de estos dispositivos depende del operador y puede ser difícil administrar medicamentos en regiones delicadas como el espacio supracoroideo en la parte posterior del ojo. Investigadores del Brigham and Women’s Hospital han desarrollado un inyector inteligente altamente sensible para la detección de tejidos (i2T2) que detecta cambios en la resistencia para poder administrar medicamentos de manera adecuada y segura en pruebas preclínicas. Sus resultados se publican en  Nature Biomedical Engineering.

Un lugar que es difícil apuntar con una aguja estándar es el espacio supracoroideo (SCS), que se encuentra entre la esclerótica y la coroides en la parte posterior del ojo. El SCS se ha convertido en un lugar importante para la administración de medicamentos y es un reto para el objetivo porque la aguja debe detenerse después de la transición a través de la esclerótica, que tiene menos de 1 milímetro de espesor, para evitar dañar la retina. Las dianas adicionales de tejido común incluyen el espacio epidural alrededor de la médula espinal (usado para anestesia epidural para aliviar el dolor durante el parto), el espacio peritoneal en el abdomen y el tejido subcutáneo entre la piel y los músculos.

El dispositivo i2T2 se fabricó utilizando una aguja hipodérmica estándar y piezas de jeringas disponibles comercialmente. Los tejidos corporales tienen diferentes densidades, y el inyector inteligente aprovecha las diferencias de presión para permitir el movimiento de la aguja en un tejido objetivo. La fuerza motriz, las fuerzas máximas y la fuerza de fricción del inyector se probaron utilizando una máquina de prueba universal. La retroalimentación del inyector es instantánea, lo que permite una mejor orientación del tejido y un sobreimpulso mínimo (inyectando más allá del tejido objetivo) en una ubicación no deseada.

El i2T2 se probó en tejido de tres modelos animales para examinar la precisión del parto en los espacios supracoroideo, epidural y peritoneal, así como subcutáneamente. Usando tanto tejido extraído como un modelo animal, los investigadores encontraron que el i2T2 previno lesiones por exceso de invasión y entregó la medicación con precisión al lugar deseado sin ningún entrenamiento adicional o técnica especializada.

En modelos preclínicos, los investigadores informaron una alta cobertura de agente de contraste en la sección posterior del ojo, lo que indica que la carga útil se había inyectado en la ubicación correcta. Los investigadores también demostraron que el inyector podría suministrar células madre a la parte posterior del ojo que podrían ser útiles para terapias regenerativas.

Más información: Brigham and Women’s Hospital

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