Tindiprinterilt saadi valutu süstla idee

Üksainus väike plaaster võib sisaldada sadu mikronõelu, mis võimaldab eelnevalt programmeeritud intervallidega viia läbi naha erinevaid ravimeid ilma ebameeldiva valuta, mida tekitaksid pidevalt vahetuvad sissetorgatud süstlad. Laborid on juba sõlminud litsentsilepingu Iirimaal asuva meditsiinivahendite arendamisettevõttega Crospon, mis "arukaid plaastreid" tootma hakkab.

"Mõnede ainete, nagu näiteks nikotiin ja fentanüül, jaoks on sellised plaastrid juba olemas. Need on aga väga väiksed ja tugevatoimelised molekulid, mis lähevad iseenesest läbi naha," ütles California Santa Barbara ülikooli teadlane Samir Mitragotri. "Neile ei ole organismi jõudmiseks abi vaja. Selliste molekulide jaoks võid osta ühe plaastri ning see võib toimida isegi nädala. Probleem tekib ravimitega, mille molekulid on naha läbimiseks liiga suured või vees lahustuvad. Selliste molekulide jaoks peab naha sisse augu tegema."

Üks mikronõel on umbes paarisaja mikromeetri pikkune – sellest piisab, et jõuda naha väliskihi all asuvate peente veresoonteni, kuid mitte veel sügavamal nahas asuvate närviotsteni.

Viimastel aastatel on teadlased katsetanud mikronõelte kasutamiseks erinevaid tehnoloogiaid. Proovitud on näiteks mikronõelu ravimitega katta või pumbata väikseid mõõdetud ravimiannuseid läbi mikronõelte. HP labori teadlased taipasid, et selline lähenemine meenutab tindiprinteri tööpõhimõtet – sajad pisikesed nõelad pritsivad väikseid tindikoguseid kindla ajavahemiku ning programmeeritud mustrite järgi.

HP laborite juhtiv teadlane Janice Nickel võttis eeskujuks HP enda loodud nn bubble jet tehnoloogiaga tindiprinteri. Sellisel printeril sisaldab iga tindireservuaar pisikest takistit, mis ümbrust soojendab, luues tinti liigutava aurumulli. Nii lükatakse väike kogus tinti läbi nõela paberile. Nickel koos oma kolleegidega lõid ravimiplaastrid samal põhimõttel, kasutades soojust, et pumbata vedelikku läbi väikeste, 150-mikromeetri pikkuste nõelte.

Umbes kuue ruutsentimeetrise plaastri prototüüp sisaldab 400 silindrilist reservuaari, mis on väiksemad kui üks kuupmillimeeter. Iga reservuaar on ühendatud mikronõelaga. Kogu süsteemile annab energiat väikese võimsusega patarei, mida kontrollib mikrokiip. Kiipi saab programmeerida õigel hetkel vajalikku reservuaari ravimi vabastamiseks soojendama.

Põhiline katsumus oli Nickeli sõnul soojusenergia seostamine iga üksiku reservuaariga. "Meil on nelisada väga lähestikku asuvat reservuaari ja me tahame aktiveerida neist vaid ühe ilma teisi soojendamata. See oli paras pähkel."

Uue tehnoloogia litsentsi ostnud Crospon plaanib plaastrit kõigepealt kasutada valututeks insuliinisüstideks. Uuritakse, kas sama plaastriga oleks võimalik süstida ka erinevaid ravimeid pika aja jooksul.

Nickel lisab, et kunagi võiks olla võimalik plaastreid ka iga patsiendi vajaduste järgi seadistada. Näiteks võiksid plaastrisse paigutatud väikesed sensorid avastada, millal ravimit vaja on, ning leevendada astmahoogu kasvõi keset ööd või näiteks automaatselt süstida insuliini, kui glükoositase veres liiga madalale langeb.

"Võib-olla saaks seda isegi sõjaväes kasutada," ütles Nickel. "Seadmele võiks lisada sensorid, mis avastavad kemikaale või biorelvi, ning plaaster süstib sõdurile kohe vajalikku vastumürki."