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Injetor inteligente pode sentir resistência dos tecidos e otimizar distribuição da medicação

Pixabay

Fonte

Hospital Brigham and Women's

Data

quarta-feira, 27 fevereiro 2019 09:45

Áreas

Engenharia Biomédica. Inovação Tecnológica. Biomecânica. Bioeletrônica.

Seringas e agulhas têm sido usadas para a injeção de medicamentos há mais de um século. No entanto, a implementação precisa desses dispositivos depende de quem faz a aplicação, e pode ser difícil injetar medicamentos em regiões delicadas, como o espaço supracoroidal na parte posterior do olho. Pesquisadores do Hospital Brigham and Women’s, nos Estados Unidos, desenvolveram um injetor inteligente altamente sensível para o direcionamento nos tecidos (i2T2,) que detecta mudanças na resistência para distribuir a medicação de forma adequada e segura. Os resultados em testes pré-clínicos foram publicados na revista científica Nature Biomedical Engineering.

“A segmentação de tecidos específicos usando uma agulha convencional pode ser difícil e, muitas vezes, requer um indivíduo altamente treinado”, explica o Dr. Jeff Karp, do Hospital Brigham and Women’s. “No século passado, houve uma inovação mínima em relação às agulhas em si, e vimos isso como uma oportunidade de desenvolver dispositivos melhores e mais precisos. Buscamos alcançar um melhor direcionamento de tecidos, mantendo o design o mais simples possível para facilitar o uso. ”

Um local que é difícil de atingir com uma agulha padrão é o espaço supracoroidal (ECS), localizado entre a esclera e a coroide na parte posterior do olho. O SCS emergiu como um local importante para o fornecimento de medicação e é desafiador pois a agulha deve parar após a transição pela esclera, que tem menos de 1 milímetro de espessura, para evitar danos à retina. Outros alvos teciduais comuns incluem o espaço epidural ao redor da medula espinhal (usado para anestesia epidural para aliviar a dor durante o trabalho de parto), o espaço peritoneal no abdômen e o tecido subcutâneo entre a pele e os músculos.

O dispositivo i2T2 foi fabricado usando uma agulha hipodérmica padrão e peças de seringas comercialmente disponíveis. Os tecidos do corpo têm densidades diferentes, e o injetor inteligente aproveita as diferenças de pressão para permitir o movimento da agulha em um tecido alvo. A realimentação do injetor é instantânea, o que permite melhor direcionamento do tecido e excessos mínimos (injetando além do tecido alvo) em um local indesejado.

O i2T2 foi testado em tecido de três modelos animais para examinar a precisão nos espaços supracoroidal, epidural e peritoneal, bem como subcutaneamente. Usando o tecido extraído e um modelo animal, os pesquisadores descobriram que o i2T2 previne lesões e distribui precisamente a medicação para o local desejado, sem qualquer treinamento adicional ou técnica especializada.

Nos modelos pré-clínicos, os pesquisadores relataram alta cobertura do agente de contraste na seção posterior do olho, indicando que a carga foi injetada no local correto. Os pesquisadores também mostraram que o injetor pode fornecer células-tronco para a parte posterior do olho, o que pode ser útil para terapias regenerativas.

“As células-tronco injetadas no SCS sobreviveram, indicando que a força de injeção e o trânsito pelo SCS eram suaves nas células”, disse o Dr. Kisuk Yang, co-autor e pesquisador de pós-doutorado no laboratório do Dr. Jeff Karp. “Isso deve abrir a porta para terapias regenerativas para pacientes que sofrem de condições do olho e além”.

“O i2T2 ajudará a facilitar as injeções em locais difíceis de atingir”, disse o Dr. Miguel González-Andrades, oftalmologista co-autor do artigo científico e colaborador no laboratório do Dr. Karp. “O próximo passo em direção ao uso em pacientes é demonstrar a utilidade e segurança da tecnologia em modelos relevantes de doenças”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Hospital Brigham and Women’s (em inglês).

Fonte: Hospital Brigham and Women’s. Imagem: Pixabay.

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