1. Innowacyjna igła – co to jest?
Mikroigła inspirowana ssawką komara to innowacyjne narzędzie medyczne zaprojektowane w celu minimalizacji bólu podczas procedur iniekcyjnych. Jej konstrukcja opiera się na analizie budowy ssawki komara, która umożliwia bezbolesne przebijanie skóry. Mikroigła ta może być stosowana do podawania leków, pobierania próbek krwi oraz monitorowania poziomu glukozy u diabetyków.
2. Początki projektu
Pierwsze badania nad mikroigłami inspirowanymi komarami rozpoczęły się w latach 2000. W 2007 roku zespół pod kierownictwem prof. Seiji Aoyagi z Kansai University w Japonii opracował igłę z ząbkowanym ostrzem, imitującym strukturę ssawki komara. Kolejne prace prowadzone były przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Ohio oraz Indyjskiego Instytutu Technologicznego w Rupnagarze (IIT Ropar), którzy skupili się na odtworzeniu pełnej funkcjonalności ssawki komara, w tym jej zdolności do wibracji i aplikacji środka znieczulającego.
3. Zasady działania igły
- Igła znieczulająca: wprowadza środek znieczulający przed właściwym nakłuciem.
- Igła właściwa: pobiera próbki lub podaje leki.
służy do pobierania próbek lub podawania leków. Kluczowe cechy konstrukcyjne:
- Ząbkowana struktura: naśladuje ząbkowane krawędzie ssawki komara, co zmniejsza opór podczas przebijania skóry.
- Drgania podczas nakłuwania: imitują ruchy ssawki komara, redukując siłę potrzebną do przebicia skóry.
- Połączenie miękkich i twardych materiałów: zapewnia elastyczność i wytrzymałość igły. Dzięki tym cechom mikroigła może bezboleśnie przebijać skórę, minimalizując uszkodzenia tkanek i dyskomfort pacjenta.
4. Badania naukowe
- Analiza mikroskopowa ssawki komara
- Symulacje komputerowe (FEM) sił penetracji
- Testy na modelach skóry: o 60% mniej siły i 48% mniejsze uszkodzenia
- Badania nad efektem wibracji 15–30 Hz
5. Wady i zalety
Zalety:
- Bezbolesność
- Precyzja podawania leków
- Minimalna inwazyjność
Wady:
- Złożoność i koszt produkcji
- Potrzeba zasilania dla wibracji