针头在医疗领域中扮演着重要角色,但它们也带来了一系列挑战,包括使用后的处置问题、针刺伤害的风险,以及对专业技能的需求。现在,科学家们从鱿鱼喷射液体的机制中获得灵感,开发出了一种无针设备,能够将药物精确地输送到身体的各个内脏器官。
鱿鱼的喷射机制
鱿鱼通过其漏斗状的虹吸管喷射液体,这一能力启发了研究人员设计出一种微喷流设备。这种设备利用压力将药物如胰岛素等推送到不同的器官中。与鱿鱼通过收缩来加压并推动液体通过虹吸管的方式类似,这种微喷流设备可以根据不同的目标精确地将液体导向不同的方向。
无针设备的工作原理
为了接近重要的内脏器官,微喷流需要被放置在一个胶囊内,这个胶囊可以是一个系留的或者自由浮动的设备,通过胃肠道移动。其他团队也在开发可摄入的设备来在体内输送药物,但许多设备仍然依赖于针头。将这些微型机器人与微喷流结合提供了一种更安全的替代方案。
微喷流设备的一个挑战是优化喷流力量和安全性之间的平衡。研究团队使用了一个在特定pH值下溶解的胶囊,允许微喷流精确地瞄准身体中相应pH值发生的部分。通过调整喷流的压力——根据组织的脆弱性和厚度——并让重力完成剩余的工作,他们成功地将药物注入了胃、结肠、食管和其他器官。在对猪和狗进行的测试中,团队没有发现安全问题。
研究的意义和前景
这项研究是首次展示使用微喷流将药物输送到胃肠道。尽管这些微喷流显示出了希望,但在用于人类之前还有很长的路要走。未来的研究可能会探讨这些设备如何针对特定类型的组织,如肿瘤或纤维化。研究人员还需要确保对同一部位重复进行微喷流注射不会引起安全问题。
结论
对于害怕针头的人来说,这项研究提供了一个潜在的解决方案,可能在未来减少对针头的依赖。然而,在此之前,我们仍然需要在看医生时继续使用深呼吸和分散注意力的技巧。
出处
本文内容参考自Science News网站发布的《A squid-inspired medical device could reduce the need for needles》文章