Inyecciones sin aguja perfeccionadas con microjets de líquido supersónico

Las inyecciones son un eje importante e inevitable de las técnicas medicinales modernas. La idea es introducir líquido directamente en el cuerpo mediante una aguja hueca para penetrar en la piel. Sin este tipo de golpes, el panorama médico sería inestimablemente más pobre.

Pero las inyecciones tienen varios inconvenientes. Son una fuente importante de transmisión de enfermedades, especialmente cuando se reutilizan las agujas y, en el caso de lesiones por pinchazo de aguja al profesional de la salud, son dolorosas y las agujas son difíciles y peligrosas de desechar. Luego está la fobia a las agujas y así sucesivamente.

De modo que los ingenieros biomédicos, los médicos y los pacientes han soñado con encontrar una forma mejor: inyecciones sin agujas similares al hypospray de Star Trek administrado tan hábilmente por el Dr. McCoy.

No ha habido escasez de intentos, algunos de los cuales incluso son anteriores a la serie Star Trek. La idea es que si el líquido se dirige al paciente con suficiente fuerza, penetrará en la piel y se abrirá paso hacia el cuerpo.

Varios grupos han intentado esto utilizando aire comprimido y varios tipos de bombas de líquido, pero ninguno ha tenido un éxito especial. Un problema es que los chorros de líquido pueden ser tan dolorosos como las agujas e incluso más dañinos para la piel y el tejido que se encuentra debajo.

Pero el problema más grave son las salpicaduras. En todas las técnicas probadas hasta ahora, parte del líquido salpica la piel o no penetra lo suficientemente profundo y esto hace que sea imposible saber qué dosis ha recibido el paciente. Ese es un problema grave para cualquier afección que requiera un volumen preciso de fármaco, y eso es prácticamente todo.

Esto parece que va a cambiar. Hoy, Yoshiyuki Tagawa de la Universidad de Twente en los Países Bajos y algunos amigos dicen que han resuelto este problema gracias a una nueva técnica para enfocar una corriente de líquido en un microjet que viaja a una velocidad de hasta 2000 millas por hora (850 m / s ). Sí, eso es 2000 mph aproximadamente a la misma velocidad que un Blackbird SR-71 supersónico.

La técnica es bastante sencilla. Estos tipos llenan un capilar con líquido y enfocan un pulso láser en un extremo. Esto calienta rápidamente una parte del líquido, lo que hace que se evapore repentinamente y envíe una onda de choque a través del tubo. Este empuja acelera el resto del líquido forzándolo a salir del capilar a gran velocidad.

El tubo y la velocidad de calentamiento están diseñados para generar ondas de choque que enfocan este microjet de modo que su punta tenga solo unas pocas decenas de micrómetros de ancho, más pequeña que la trompa de un mosquito.

Cuando el líquido golpea la piel a esta velocidad, el microinyecto penetra fácilmente y entrega un volumen preciso de líquido al tejido que se encuentra debajo. Y todo esto sucede con poca o ninguna salpicadura.

Tagawa y compañía han probado su sistema en gelatina cubierta con piel sintética y dicen que funciona bien, como parecen atestiguar las imágenes de arriba. Los resultados ... hacen que las inyecciones sin aguja estén un paso más cerca del uso generalizado, dicen.

Por supuesto, hay pasos importantes por delante. Una preocupación es que el pulso láser, así como el calor y la onda de choque que genera, podrían dañar ciertos tipos de medicamentos. Hasta ahora, las pruebas solo han involucrado agua teñida con tinte rojo, por lo que será necesario examinarla cuidadosamente.

Otro problema de ingeniería es el diseño y fabricación de un dispositivo robusto que tendrá una amplia utilidad sin obstrucciones. Las inyecciones sin aguja ciertamente serán útiles en los hospitales y las cirugías modernas, pero el mundo en desarrollo es el que más tiene que ganar.

Y finalmente, la técnica deberá probarse en una amplia gama de personas. Es posible que los microinyectores tengan que ajustarse para adaptarse a diferentes tipos de piel, de modo que el volumen de fármaco administrado a un joven con piel como cuero de elefante sea el mismo que la dosis recibida por una anciana con piel como papel de seda.

Las inyecciones sin aguja tienen un enorme beneficio potencial para millones de personas, como los diabéticos, que viven con una rutina diaria de múltiples inyecciones. Para ellos, es un desarrollo que no puede llegar lo suficientemente pronto.

Ref: arxiv.org/abs/1210.1907 : Inyección sin aguja en la piel y la materia suave con microinyectores altamente enfocados

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