Las jeringas y agujas huecas se han usado 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 posteriordel ojo. Los investigadores del Hospital Brigham and Women's han desarrollado un inyector inteligente altamente sensible para apuntar a los tejidos i2T2 que detecta cambios en la resistencia para administrar medicamentos de manera adecuada y segura en pruebas preclínicas. Sus resultados se publican en Ingeniería biomédica de la naturaleza .
"Dirigirse a tejidos específicos con una aguja convencional puede ser difícil y, a menudo, requiere un individuo altamente capacitado", dijo el autor principal correspondiente Jeff Karp, PhD, Profesor de Medicina en el Brigham. "En el siglo pasado hubo una innovación mínima para elaguja en sí misma, y vimos esto como una oportunidad para desarrollar dispositivos mejores y más precisos. Intentamos lograr una mejor orientación de los tejidos manteniendo el diseño lo más simple posible para facilitar su uso ".
Una ubicación que es difícil de 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 una ubicación importante para la administración de medicamentos y es un desafíopara apuntar porque la aguja debe detenerse después de la transición a través de la esclerótica, que tiene menos de 1 milímetro de grosor aproximadamente la mitad del grosor de un cuarto de EE. UU., para evitar dañar la retina. Otros objetivos tisulares comunes incluyen el espacio epidural alrededor de la médula espinal utilizado para la anestesia epidural para aliviar el dolor durante el trabajo de 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 en el mercado. 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 impulsora, las fuerzas máximas y la fricciónla fuerza del inyector se probó 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 de la entrega en los espacios supracoroideo, epidural y peritoneal, así como subcutáneamente. Utilizando tejido extraído y un modelo animal, los investigadores encontraron que el i2T2 previno lesiones por sobreimpulso y se entregó con precisiónmedicación a la ubicación deseada 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 mostraron que el inyector podía enviar células madre a la parte posterior del ojoeso podría ser útil para terapias regenerativas.
"Las células madre inyectadas en el SCS sobrevivieron, lo que indica que la fuerza de inyección y el tránsito a través del SCS fueron suaves en las células", dijo Kisuk Yang, coautor y becario postdoctoral en el laboratorio de Karp. "Esto debería abrirse"la puerta a terapias regenerativas para pacientes que padecen afecciones oculares y más allá "
"Este inyector inteligente es una solución simple que podría avanzar rápidamente a los pacientes para ayudar a aumentar la precisión del tejido objetivo y disminuir las lesiones por sobreimpulso. Hemos transformado completamente las agujas con una pequeña modificación que logra una mejor orientación del tejido", dijo el primer autor Girish Chitnis,PhD, un ex becario postdoctoral en el laboratorio de Karp. "Esta es una tecnología de plataforma, por lo que los usos podrían estar muy extendidos".
"El i2T2 ayudará a facilitar las inyecciones en lugares difíciles de localizar en el cuerpo", dijo Miguel González-Andrades, MD, PhD, coautor del oftalmólogo y colaborador del laboratorio de Karp ". El siguiente paso hacia los humanossu uso es para demostrar la utilidad y seguridad de la tecnología en modelos de enfermedad preclínica relevantes ".
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Materiales proporcionados por Hospital Brigham y de mujeres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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