Højteknologisk udskrivning kan hjælpe med at eliminere smertefulde skud

Smertefulde injektionsnåle er muligvis ikke nødvendige i fremtiden for at give skud, injicere medicin og få blodprøver.

Med 4-D print, Rutgers ingeniører har skabt små nåle, der efterligner parasitter, der binder sig til væv og kan erstatte injektionsnåle, ifølge en undersøgelse i tidsskriftet Avancerede funktionelle materialer .

Mens 3-D-print bygger objekter lag for lag, 4-D går videre med smarte materialer, der er programmeret til at ændre form efter udskrivning. Tid er den fjerde dimension, der tillader materialer at forvandle sig til nye former.

"Vi tror, ​​at vores 4-D-printede mikronåle-array vil give mulighed for mere robust og vedvarende brug af minimalt invasive, smertefrie og letanvendelige mikronåle til levering af lægemidler, helende sår, biosensing og andre bløddelsapplikationer, " sagde seniorforfatter Howon Lee, en assisterende professor i afdelingen for mekanisk og rumfartsteknik på School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick.

Hypodermiske nåle bruges i vid udstrækning på hospitaler og laboratorier til at udtrække blod og injicere medicin, forårsager smerte, ardannelse i huden og udgør en infektionsrisiko. Mennesker med diabetes tager ofte blodprøver flere gange om dagen med nåle for at overvåge blodsukkerniveauet.

Mikronåle (miniaturiserede nåle) får opmærksomhed, fordi de er korte, tynd og minimalt invasiv, reducere smerte og risiko for infektion og er nemme at bruge. Men deres svage adhæsion til væv er en stor udfordring for kontrolleret lægemiddellevering på lang sigt eller for biosensing, som involverer brug af en enhed til at påvise DNA, enzymer, antistoffer og andre sundhedsindikatorer.

I naturen, nogle insekter og andre organismer har udviklet mikroskopiske træk, der klæber til væv, såsom mikrokroge af parasitter, modhager af honningbier og skælvede fjerpindsvin. Inspireret af disse eksempler, Rutgers ingeniører udviklede en mikronål, der låser sammen med væv, når den indsættes, forbedre vedhæftningen. De kombinerede en mikro-3-D-printteknik og en 4-D-printmetode for at skabe bagudvendte modhager på en mikronål.

Brug af kyllinges muskelvæv som model, forskerne viste, at vævsadhæsion med deres mikronål er 18 gange stærkere end med en modhagerfri mikronål. Deres skabelse overgår tidligere rapporterede eksempler, resulterer i mere stabil og robust lægemiddellevering, indsamling af biovæsker og biosensing, siger undersøgelsen.