ശരീരത്തിന്റെ പ്രയാസകരമായ സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് മരുന്നുകൾ എത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ നൂതന ഇൻജക്ടർ മൃഗങ്ങളുടെ മാതൃകകളിൽ പരീക്ഷിച്ചു.
സൂചികൾ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണമാണ് മരുന്ന് നമ്മുടെ ശരീരത്തിനുള്ളിൽ എണ്ണമറ്റ മരുന്നുകൾ എത്തിക്കുന്നതിൽ അവ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്. ഇന്നത്തെ സിറിഞ്ചുകളും പൊള്ളയായ സൂചികളും പതിറ്റാണ്ടുകളായി നമ്മുടെ ശരീരത്തിൽ നിന്ന് ദ്രാവകങ്ങളും രക്തവും വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഡയാലിസിസ് പോലുള്ള നിരവധി ആക്രമണാത്മക സൂക്ഷ്മമായ മെഡിക്കൽ നടപടിക്രമങ്ങൾക്ക് പ്രധാനമാണ്. ഒരു സിറിഞ്ചിന്റെ പരമ്പരാഗത സൂചി ഉപയോഗിച്ച് നിർദ്ദിഷ്ട ടിഷ്യൂകൾ ടാർഗെറ്റുചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ജോലിയാണ്, കൂടാതെ ഓരോ രോഗിയുടെയും ടിഷ്യൂകൾ വ്യത്യസ്തമായി അനുഭവപ്പെടുന്നതിനാൽ, ഈ പ്രക്രിയ പ്രധാനമായും നയിക്കുന്നത് അവരുടേതായ സമ്മർദ്ദവും സ്പർശനവുമാണ് എന്നതിനാൽ, മെഡിക്കൽ ഉദ്യോഗസ്ഥരുടെ നൈപുണ്യവും കൃത്യതയും കൊണ്ട് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. . പരിക്കുകളോ അണുബാധകളോ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ളൂവെങ്കിലും ചിലപ്പോൾ ഒരു ഫ്ലൂ ഷോട്ട് കഠിനമായ വേദനയ്ക്കും പേശികളുടെ തകരാറിനും കാരണമാകും. സ്റ്റാൻഡേർഡ് സൂചികളിൽ പ്രത്യേകിച്ച് അവയുടെ കൃത്യതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പുതിയ ഡിസൈനുകളൊന്നും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.
പരമ്പരാഗത സൂചികൾ നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ അതിലോലമായ ഭാഗങ്ങളിൽ മരുന്ന് നൽകുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും അപകടകരവുമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന് നമ്മുടെ കണ്ണിൻ്റെ പിൻഭാഗത്തുള്ള ഇടം. കണ്ണിൻ്റെ പിൻഭാഗത്ത് സ്ക്ലീറയ്ക്കും കോറോയിഡിനും ഇടയിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന സൂപ്പർകോറോയ്ഡൽ സ്പേസ് (SCS) ഒരു പരമ്പരാഗത സൂചി ഉപയോഗിച്ച് ടാർഗെറ്റുചെയ്യുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള സ്ഥലമാണ്, കാരണം സൂചി വളരെ കൃത്യമായിരിക്കണം, മാത്രമല്ല അത് സ്ക്ലെറയിലൂടെ പരിവർത്തനം ചെയ്ത ശേഷം അത് നിർത്തുകയും വേണം. കനം 1 മില്ലീമീറ്ററിൽ കുറവാണ് - റെറ്റിനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാതിരിക്കാൻ. പല മരുന്നുകളുടെയും ഡെലിവറിക്ക് ഈ പ്രദേശം പ്രധാനമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഏതെങ്കിലും വീഴ്ച ഗുരുതരമായ അണുബാധയ്ക്കോ അന്ധതയ്ക്കോ കാരണമാകാം. അടിവയറ്റിലെ പെരിറ്റോണിയൽ സ്പേസ്, ചർമ്മത്തിനും പേശികൾക്കും ഇടയിലുള്ള ടിഷ്യു, ചുറ്റുമുള്ള എപ്പിഡ്യൂറൽ സ്പേസ് എന്നിവയാണ് മറ്റ് വെല്ലുവിളികൾ. നട്ടെല്ല് യോനിയിൽ പ്രസവസമയത്ത് എപ്പിഡ്യൂറൽ അനസ്തേഷ്യ നൽകുന്നു.
ഒരു പുതിയ പ്രഷർ സെൻസിറ്റീവ് സൂചി
പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ നേച്ചർ ബയോമെഡിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് യുഎസ്എയിലെ ബ്രിഗാം ആൻഡ് വിമൻസ് ഹോസ്പിറ്റലിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകർ ബുദ്ധിപരവും വളരെ കൃത്യവുമായ ഒരു നോവൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു. കുത്തിവയ്പ്പ് ടിഷ്യൂകളെ ടാർഗെറ്റുചെയ്യുന്നതിന് - I2T2 (ടിഷ്യു-ടാർഗെറ്റിംഗിനുള്ള ഇന്റലിജന്റ്-ഇൻജക്ടർ) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഡിസൈൻ ഭംഗിയായും ലളിതവും പ്രായോഗികവുമായി നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് ടിഷ്യൂ ടാർഗെറ്റിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്താൻ അവർ ലക്ഷ്യമിട്ടു. ദി I2T2 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഹൈപ്പോഡെർമിക് സൂചിയും വാണിജ്യപരമായി വിൽക്കുന്ന സിറിഞ്ചുകളുടെ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ചത്, കൂടാതെ പരമ്പരാഗത സിറിഞ്ച്-നീഡിൽ സിസ്റ്റത്തിൽ ചെറിയ പരിഷ്കാരങ്ങൾ I2T2 ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ടിഷ്യൂവിന്റെ പുറം പാളിയിലേക്ക് തുളച്ചുകയറാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സ്ലൈഡിംഗ് സൂചിയാണിത്, തുടർന്ന് രണ്ട് ടിഷ്യു പാളികളുടെ ഇന്റർഫേസിൽ ഇത് യാന്ത്രികമായി നിർത്താനും ഉപയോക്താവ് സിറിഞ്ച് പ്ലങ്കർ തള്ളുമ്പോൾ സിറിഞ്ചിന്റെ ഉള്ളടക്കം ടാർഗെറ്റ് ഏരിയയിലേക്ക് വിടാനും കഴിയും.
I2T2-ൽ ഒരു പുഷിംഗ് പ്ലങ്കർ, ഒരു സൂചി പ്ലങ്കർ, ഒരു മെക്കാനിക്കൽ സ്റ്റോപ്പ്, ദ്രാവകം, ഒരു ചലിക്കുന്ന സൂചി എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സിറിഞ്ച് ബാരലിന്റെ അച്ചുതണ്ടിൽ കൃത്യമായ ചലനം അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സ്ലൈഡിംഗ് പിന്തുണയാണ് സൂചി-പ്ലങ്കറിൽ സൂചി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. ആദ്യം, സൂചിയുടെ നുറുങ്ങ് ആഴം കുറഞ്ഞ ആഴത്തിൽ ടിഷ്യൂയിലേക്ക് തിരുകുന്നു, പക്ഷേ സൂചിയിലൂടെ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് ഒഴിവാക്കാൻ ഇത് മതിയാകും. ഈ ഘട്ടത്തെ 'പ്രീ-ഇൻസർഷൻ' എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിറിഞ്ച് ബാരൽ അനാവശ്യമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടയുന്നു, സൂചി പ്ലങ്കർ മെക്കാനിക്കൽ ലോക്ക് സൂചിയുടെ അനാവശ്യ പിന്നോട്ട് ചലനത്തെ തടയുന്നു. 'ടിഷ്യൂ പെനട്രേഷൻ' എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, പ്ലങ്കർ തള്ളിക്കൊണ്ട് ആന്തരിക ദ്രാവകം സമ്മർദ്ദത്തിലാകുന്നു. സൂചിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ചാലകശക്തികൾ (സൂചിയുടെ മുന്നോട്ടുള്ള ചലനത്തെ പ്രാപ്തമാക്കുന്ന) എതിർ ശക്തികളെ (സൂചി ചലനത്തെ എതിർക്കുന്ന) തരണം ചെയ്യുകയും സിറിഞ്ച് ബാരൽ ചലനരഹിതമായി തുടരുമ്പോൾ സൂചിയെ ടിഷ്യുവിനുള്ളിലേക്ക് ആഴത്തിൽ എത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സൂചിയുടെ ചലനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും അതിന്റെ യാന്ത്രികമായി നിർത്തുന്നതിലും ഈ ശക്തികൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സൂചിയുടെ നുറുങ്ങ് ആവശ്യമുള്ള ടാർഗെറ്റ് സ്ഥലത്ത് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, ആന്തരിക മർദ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ദ്രാവകം പുറത്തുവരാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഇത് ചാലകശക്തിയെ എതിർ ശക്തിയേക്കാൾ താഴെയാക്കും, ഇത് പിന്നീട് സൂചിയെ അറയുടെ ഇന്റർഫേസിൽ നിർത്തും. 'ടാർഗെറ്റഡ് ഡെലിവറി' എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിൽ, ഉപയോക്താവ് തുടർച്ചയായ ചലനത്തിൽ പ്ലങ്കർ തള്ളുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം ഉള്ള അറയിലേക്ക് സിറിഞ്ച് ദ്രാവകം എത്തിക്കുന്നു. സൂചിയുടെ സ്ഥാനം ഇപ്പോൾ ടിഷ്യു-കാവിറ്റി ഇന്റർഫേസിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ എല്ലാ ജൈവ കലകൾക്കും വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രത ഉള്ളതിനാൽ, ഈ ഇന്റലിജന്റ് ഇൻജക്ടറിലെ ഒരു സംയോജിത സെൻസർ മൃദുവായ ടിഷ്യൂകളിലൂടെയോ ഒരു അറയിലൂടെയോ നീങ്ങുമ്പോൾ പ്രതിരോധം നഷ്ടപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് സൂചിയുടെ നുറുങ്ങ് ടിഷ്യൂയിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ അതിന്റെ ചലനം സ്വയമേവ നിർത്തുന്നു.
എക്സ്ട്രാക്റ്റിലാണ് I2T2 പരീക്ഷിച്ചത് ടിഷ്യു സാമ്പിളുകളും ആടുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മൂന്ന് മൃഗങ്ങളുടെ മാതൃകകളും അതിന്റെ ഡെലിവറി കൃത്യത സൂപ്രകോറോയ്ഡൽ, എപ്പിഡ്യൂറൽ, പെരിറ്റോണിയൽ സ്പെയ്സുകളിലേക്ക് വിലയിരുത്തുന്നു. ഇൻജക്ഷൻ പ്രതിരോധത്തിലെ ഏതെങ്കിലും മാറ്റങ്ങൾ സ്വയമേവ കണ്ടെത്തുന്നു, അതിനാൽ പ്രീക്ലിനിക്കൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ മരുന്ന് സുരക്ഷിതമായും കൃത്യമായും എത്തിക്കും. ഇൻജക്റ്റർ, മെച്ചപ്പെട്ട ടിഷ്യു ടാർഗെറ്റിംഗിനും, പരിക്കിന് കാരണമായേക്കാവുന്ന ടാർഗെറ്റ് ടിഷ്യുവിനെ മറികടന്ന് അനാവശ്യമായ ഏതെങ്കിലും സ്ഥലത്തേക്ക് ചുരുങ്ങിയ ഓവർഷൂട്ടിനും തൽക്ഷണം അനുവദിക്കുന്നു. ഇൻജക്ടറിന്റെ ഉപയോഗക്ഷമതയും സുരക്ഷയും വിലയിരുത്തുന്നതിനായി അടുത്ത 2-3 വർഷത്തിനുള്ളിൽ മനുഷ്യ പ്രീക്ലിനിക്കൽ ടെസ്റ്റിംഗിലേക്കും തുടർന്ന് പരീക്ഷണങ്ങളിലേക്കും പഠനം വ്യാപിപ്പിക്കും.
I2T2 സാധാരണ സിറിഞ്ച്-സൂചികളുടെ തത്തുല്യമായ ലാളിത്യവും ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തിയും സംരക്ഷിക്കുന്നു. I2T2 ഇൻജക്ടറിന്റെ പ്രധാന നേട്ടം, അത് ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള കൃത്യത കാണിക്കുന്നു എന്നതാണ്, കൂടാതെ ഇത് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഉദ്യോഗസ്ഥരുടെ കഴിവുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല എന്നതാണ്, കാരണം മൃദുവായ ടിഷ്യൂയോ അറയോ നേരിടുമ്പോൾ ഇൻജക്ടറിന് പ്രതിരോധം നഷ്ടപ്പെടും, തുടർന്ന് അത് സൂചി മുന്നോട്ട് പോകുന്നത് നിർത്തുന്നു. ടാർഗറ്റ് സ്പേസിലേക്ക് അതിന്റെ ചികിത്സാ ഏജന്റിന്റെ ചരക്ക് എത്തിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. സിറിഞ്ചിന്റെ പ്ലങ്കർ ഉപകരണം ഒരു ലളിതമായ മെക്കാനിക്കൽ സംവിധാനമാണ്, അധിക ഇലക്ട്രോണിക്സ് ആവശ്യമില്ല. ശരീരത്തിലെ വ്യത്യസ്തവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതുമായ സ്ഥലങ്ങളിൽ മികച്ച ടിഷ്യു ടാർഗെറ്റിംഗ് നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ പ്ലാറ്റ്ഫോമാണ് I2T2 ഇൻജക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യ. സൂചി ലളിതവും കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ നിർമ്മിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്. ഇത് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് അധിക സാങ്കേതികതയോ പരിശീലനമോ ആവശ്യമില്ല. അത്തരം വൈവിധ്യമാർന്നതും സെൻസിറ്റീവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും ഉപയോക്തൃ സൗഹൃദവുമായ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒന്നിലധികം ക്ലിനിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് വാഗ്ദാനമാണ്.
***
{ഉദ്ധരിച്ച ഉറവിടങ്ങളുടെ(കളുടെ) ലിസ്റ്റിൽ താഴെ നൽകിയിരിക്കുന്ന DOI ലിങ്കിൽ ക്ലിക്ക് ചെയ്ത് നിങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ ഗവേഷണ പ്രബന്ധം വായിക്കാവുന്നതാണ്}
ഉറവിടം (ങ്ങൾ)
ചിറ്റ്നിസ് ജിഡി et al. 2019. ടിഷ്യൂവിലേക്ക് ദ്രാവകങ്ങൾ കൃത്യമായി വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പ്രതിരോധം സെൻസിംഗ് മെക്കാനിക്കൽ ഇൻജക്ടർ. നേച്ചർ ബയോമെഡിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
