Injections sans aiguille perfectionnées à l'aide de microjets de liquide supersonique

Les injections sont un pilier important et inévitable des techniques médicales modernes. L'idée est de forcer le liquide directement dans le corps à l'aide d'une aiguille creuse pour pénétrer dans la peau. Sans ce genre de jabs, le paysage médical serait infiniment plus pauvre.

Mais les injections ont un certain nombre d'inconvénients. Elles sont une source importante de transmission de maladies, en particulier lorsque les aiguilles sont réutilisées et en cas de blessures par piqûre d'aiguille chez le professionnel de la santé, elles sont douloureuses et les aiguilles sont difficiles et dangereuses à éliminer. Ensuite, il y a la phobie des aiguilles et ainsi de suite.

Ainsi, les ingénieurs biomédicaux, les médecins et les patients ont rêvé de trouver un meilleur moyen – des injections sans aiguille semblables à l'hypospray de Star Trek administré avec tant de compétence par le Dr McCoy.

Les tentatives n'ont pas manqué, dont certaines sont même antérieures à la série Star Trek. L'idée est que si le liquide est dirigé vers le patient avec suffisamment de force, il pénétrera dans la peau et forcera son chemin dans le corps.

Divers groupes ont tenté cela en utilisant de l'air comprimé et divers types de pompes à liquide, mais aucun n'a été particulièrement réussi. Un problème est que les jets de liquide peuvent être aussi douloureux que les aiguilles et encore plus dommageables pour la peau et les tissus en dessous.

Mais le problème le plus grave est les éclaboussures. Dans toutes les techniques essayées jusqu'à présent, une partie du liquide éclabousse la peau ou ne pénètre pas assez profondément et cela rend impossible de savoir quelle dose le patient a reçu. C'est un problème sérieux pour toute condition qui nécessite un volume précis de médicament - et c'est à peu près toutes.

Cela semble devoir changer. Aujourd'hui, Yoshiyuki Tagawa de l'Université de Twente aux Pays-Bas et quelques amis disent avoir résolu ce problème grâce à une nouvelle technique de focalisation d'un flux de liquide dans un microjet voyageant jusqu'à 2000 miles par heure (850 m/s ). Oui, c'est à peu près la même vitesse qu'un Blackbird SR-71 supersonique.

La technique est assez simple. Ces gars remplissent un capillaire de liquide et concentrent une impulsion laser sur une extrémité. Cela chauffe rapidement une partie du liquide, provoquant son évaporation soudaine et l'envoi d'une onde de choc à travers le tube. Cela pousse accélère le reste du liquide en le forçant hors du capillaire à grande vitesse.

Le tube et la vitesse de chauffage sont conçus pour générer des ondes de choc qui focalisent ce microjet de sorte que sa pointe ne mesure que quelques dizaines de micromètres de diamètre, plus petite que la trompe d'un moustique.

Lorsque le liquide atteint la peau à cette vitesse, le microprojecteur pénètre facilement, délivrant un volume précis de liquide aux tissus situés en dessous. Et tout cela se produit avec peu ou pas d'éclaboussures.

Tagawa and co ont testé leur système sur de la gélatine recouverte de peau synthétique et disent qu'il fonctionne bien comme les images ci-dessus semblent en témoigner. Les résultats… rapprochent les injections sans aiguille d'une utilisation généralisée, disent-ils.

Bien sûr, il y a des étapes importantes à franchir. L'une des préoccupations est que l'impulsion laser, ainsi que la chaleur et l'onde de choc qu'elle génère, pourraient endommager certains types de médicaments. Jusqu'à présent, les tests n'ont impliqué que de l'eau teintée de colorant rouge, ce qui devra donc être examiné attentivement.

Un autre problème d'ingénierie est la conception et la fabrication d'un appareil robuste qui aura une large utilité sans se boucher. Les injections sans aiguille seront certainement utiles dans les hôpitaux et les chirurgies modernes, mais le monde en développement a le plus à gagner.

Et enfin, la technique devra être testée sur un large éventail de personnes. Il est possible que les microjets doivent être affinés pour s'adapter à différents types de peau afin que le volume de médicament délivré à un jeune homme avec une peau semblable à du cuir d'éléphant soit le même que la dose reçue par une dame âgée avec une peau semblable à du papier de soie.

Les injections sans aiguille présentent un énorme avantage potentiel pour les millions de personnes telles que les diabétiques qui vivent avec une routine quotidienne d'injections multiples. Pour eux, c'est un développement qui ne peut pas arriver assez tôt.

Réf : arxiv.org/abs/1210.1907 : Injection sans aiguille dans la peau et la matière molle avec des microjets hautement focalisés

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