Dar en el blanco: Jeringa “inteligente” para sitios delicados del cuerpo

Cuando pensamos en una jeringa es imposible no sentir un pequeño escalofrío recorriendo nuestro cuerpo.  Muchos de nosotros, sabemos que el pinchazo puede desencadenar una sensación poco placentera y más aún si: se trata de niños o si la aguja tiene que acceder a una región delicada de nuestro cuerpo.

Las jeringas y las agujas huecas se utilizan para suministrar medicamentos desde hace más de medio siglo y, ahora, un equipo de científicos decidió dar un paso más: un inyector inteligente que afina su administración en regiones delicadas del cuerpo, como el espacio supracoroideo en la parte posterior del ojo.  El artículo publicado en una edición reciente de la revista Nature Biomedical Engineering describe la utilización de esta jeringa inteligente en modelos animales. La investigación fue llevada a cabo por un grupo de científicos de Harvard, el MIT, institutos de investigaciones oftálmicas, entre otros.

Básicamente, los investigadores probaron en animales modelo, un inyector inteligente de alta sensibilidad para la focalización tisular -llamado i2T2-, capaz de detectar cambios en la resistencia con el fin de administrar medicamentos de forma adecuada y segura. La vía de la inyección se utiliza para la administración de tratamientos para la retina, degeneración macular húmeda o en retinopatía diabética.

El diseño, como se observa en la figura 1, se realizó teniendo como base jeringas y agujas convenciones, pero realizando modificaciones a los aspectos mecánicos de las mismas para alcanzar la precisión deseada.

Figura 1. El diseño del I2T2 y su mecanismo de acción.

Fuente: Chitnis et al, 2019.

Figura 2. Anatomia del Ojo Humano

Fuente: Wikipedia

La capa de la coroides es la capa intermedia del globo ocular y está llena de vasos sanguíneos; ésta a su vez está dividida en varias capas. Uno de estos espacios es el supracoroideo, una parte difícil de localizar con una aguja estándar, según los autores del presente estudio. Este espacio supracoroideo se impuso como un lugar importante para la administración de medicamentos y es complicado alcanzarlo porque la aguja debe detenerse después de la transición a través de la esclerótica, otra parte del ojo que tiene menos de un milímetro de grosor, y debe ser así para evitar daño en la retina.

La nueva jeringa se probó en tejidos de tres modelos animales, (como se muestra en la figura 3), para examinar la precisión de la administración en los espacios supracoroideo, epidural y peritoneal, así como subcutáneamente. Los investigadores también demostraron en animales que el inyector podía entregar células madre a la parte posterior del ojo, las cuales podrían ser útiles para las terapias regenerativas.

Figura 3: tejido de bovino, porcino y conejo (de izquierda a derecha).

Fuente: Chitnis et al, 2019.

Finalmente, los autores concluyen que los métodos convencionales de aplicación para este tipo de procedimientos era dependiente del operador, sin embargo, el I2T2 ha demostrado, en modelos experimentales, ser simple y efectivo con una alta precisión de acceso al espacio supracoroideo. El mecanismo de este sistema, diseñado con un concepto simple y accesible económicamente, puede detectar cuando la aguja llega a la cavidad, dejar de avanzar y comenzar la ejección de su carga en el espacio blanco.

Bibliografía:

1. G. D. Chitnis, M. K. S. Verma, J. Lamazouade, M. Gonzalez-Andrades, K. Yang, A.

2. Dergham, P. A. Jones, B. E. Mead, A. Cruzat, Z. Tong, K. Martyn, A. Solanki,

3. Landon-Brace, and J. M. Karp, “A resistance-sensing mechanical injector for the precise delivery of liquids to target tissue,” Nature Biomedical Engineering, 2019.

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