L'injection laser indolore pourrait remplacer l'aiguille Jab

Selon des chercheurs de l’Université de Séoul en Corée du Sud, des injections indolores de micro-jets alimentées par laser pourraient un jour remplacer les jabs des aiguilles hypodermiques en délivrant des vaccins contre la grippe, des vaccins et d’autres médicaments. et comment ils l'ont testé sur des cobayes dans le numéro du 15 septembre de Lettres Optiques.
L'appareil utilise un grenat d'aluminium et d'yttrium dopé à l'erbium, ou laser Er: YAG, pour générer un flux de médicament liquide minuscule et précis avec la force nécessaire. Il utilise plusieurs impulsions de faisceau laser à une énergie inférieure, délivrant ainsi une dose significativement supérieure à celle d'une version précédente, le système Nd: YAG, rapportent l'auteur principal Jack Yoh, professeur de génie mécanique et aérospatial, et ses collègues.
Bien que diverses techniques aient été utilisées pour concevoir de nouvelles façons de rendre les injections indolores, la facilité d'utilisation, le contrôle et la précision, l'aiguille hypodermique reste l'instrument de choix.
D'autres chercheurs ont tenté de développer des systèmes de microjet similaires à ceux conçus par Yoh et ses collègues, mais ils sont invariablement alimentés mécaniquement, utilisant des méthodes basées sur des pistons pour introduire les médicaments dans la peau. Cependant, ces types ne permettent pas un contrôle suffisant de la force du jet et de la dose, déclare Yoh dans un communiqué de presse.

Cette image timelapse montre le microjet éjecté dans l'air. Lors du tir, le liquide atteint une vitesse de 30 mètres par seconde." L'injecteur à microjet entraîné par laser peut contrôler avec précision la dose et la profondeur de pénétration du médicament sous la peau. Le contrôle via la puissance laser est la principale avancée par rapport aux autres appareils, Je crois », explique-t-il.
Le type de laser dans leur appareil est couramment utilisé par les dermatologues, en particulier pour les traitements cosmétiques du visage.
Derrière la buse à jet miniature se trouve une petite chambre contenant une forme liquide du médicament à injecter, derrière laquelle se trouve une autre solution pour le fluide "moteur", en l'occurrence l'eau. Une membrane flexible maintient les deux liquides séparés.
Une série d'impulsions laser très courtes, ne dépassant pas 250 millions de secondes chacune, génère une bulle de vapeur à l'intérieur du fluide moteur. La bulle crée une pression ou une déformation élastique sur la membrane, ce qui oblige le médicament à être éjecté à travers la minuscule buse sous la forme d'un jet étroit ne dépassant pas 150 micromètres (millionièmes de mètre) ou légèrement plus épais qu'un cheveu humain.
Yoh explique que la pression du jet est supérieure à la résistance à la traction de la peau, de sorte qu'il pénètre en douceur dans la profondeur ciblée en dessous, ne provoquant aucune éclaboussure.

L'équipe a testé le dispositif sur une peau de cobaye. Cela a montré que le jet conduit le médicament à plusieurs millimètres sous la peau, sans endommager les tissus environnants.
La vitesse et l'étroitesse du jet devraient suffire à rendre la procédure indolore, dit Yoh. Mais le simple fait qu'ils visent la couche épidermique juste sous la surface de la peau, à environ 500 micromètres vers le bas, là où il n'y a pas de terminaisons nerveuses, devrait déjà faire en sorte qu'elle soit "totalement indolore".
L'équipe perfectionne son nouvel appareil depuis un certain temps. Par exemple, dans les versions précédentes, la longueur d'onde du laser n'était pas tout à fait correcte car elle n'était pas bien absorbée par le liquide moteur et ne produisait pas une bonne bulle de vapeur capable de fournir la quantité de déformation élastique appropriée à la membrane.
Dans cette dernière version, décrite dans l’étude, l’équipe a utilisé un laser d’une longueur d’onde de 2 940 nanomètres. Celui-ci est bien absorbé par le liquide d'entraînement, dans ce cas l'eau forme une bulle de vapeur plus grande et plus stable, ce qui entraîne une pression plus élevée sur la membrane.
"C'est idéal pour créer le jet et améliore significativement la pénétration de la peau", explique Yoh.

Une entreprise travaille actuellement avec l'équipe pour créer des micro-injecteurs remplaçables à faible coût pour une utilisation clinique.
Ils espèrent bientôt pouvoir utiliser la technologie dans des environnements où de petites doses de médicaments sont injectées sur plusieurs sites.
Yoh dit que plus de travail sera nécessaire avant que l'appareil puisse être utilisé dans des contextes tels que la vaccination de masse des enfants.

Laser Drug Delivery - Vidéo de démonstration

Cette vidéo montre un injecteur à base de laser qui tire un médicament à l'air libre sans peau ni cible de gel. Veuillez noter que cette vidéo nécessite l'affichage du lecteur Flash.

Écrit par Catharine Paddock PhD