Artículo publicado el 11 de octubre de 2012 en The Physics ArXiv Blog
Una nueva técnica para disparar
microchorros líquidos a través de la piel humana promete revolucionar la
administración de medicamentos.
Las inyecciones son un eje clave e
inevitable de las técnicas médicas modernas. La idea es forzar la
entrada de un líquido directamente en el cuerpo usando una aguja hueca
para penetrar en la piel. Sin este tipo de herramientas, el panorama
médico sería considerablemente más pobre.
Inyecciones sin agujas
Pero las inyecciones tienen un número de inconvenientes. Son una importante fuerza de transmisión de enfermedades, particularmente cuando se reusan las agujas, y en las lesiones por punción de los profesionales sanitarios, son dolorosas y las agujas son peligrosas y difíciles de manejar. De ahí la fobia a las agujas y todo eso.
Por esto, los ingenieros biomédicos y
los doctores y pacientes han soñado con encontrar una forma de
administrar inyecciones sin agujas similar al hipospray de Star Trek
administrado tan hábilmente por el Dr. McCoy.
No ha sido por falta de intentos,
algunos de los cuales incluso son anteriores a la serie Star Trek. La
idea es que si se dirige el líquido hacia el paciente con suficiente
fuerza, penetrará en la piel y lo conducirá al interior del cuerpo.
Distintos grupos han realizado intentos
usando aire comprimido y distintos tipos de bombas, pero ninguno ha
tenido un gran éxito. Un problema es que los chorros líquidos pueden ser
tan dolorosos como las agujas, e incluso más dañinos para la piel y el
tejido subyacente.
Pero el problema más serio es el splashing.
En todas las técnicas usadas hasta el momento, parte de los líquidos
salpican fuera de la piel o no penetran con suficiente profundidad y
esto hace que sea imposible saber qué dosis ha recibido el paciente.
Este problema es grave para cualquier enfermedad que requiera un volumen
preciso de medicación – y esto se aplica a casi todas ellas.
Esto parece que va a cambiar. Hoy,
Yoshiyuki Tagawa de la Universidad de Twente en los Países Bajos junto a
algunos colegas dicen haber resuelto este problema gracias a una nueva
técnica que focaliza un flujo de líquido en un microchorro que viaja a
850 m/s. Sí, aproximadamente la misma velocidad que el avión supersónico
Blackbird SR-71.
La técnica es bastante simple. Estos
chicos llenan un capilar con líquido y enfocan un pulso láser sobre un
extremo. Esto calienta rápidamente una parte del líquido, provocando que
se evapore súbitamente, y envíe una onda de choque a través del tubo.
Este empuje acelera el resto del líquido forzando su salida del capilar a
gran velocidad.
El tubo y la velocidad de calentamiento
están diseñados para generar ondas de choque que enfocan este
microchorro de forma que su punta tenga apenas unas decenas de
micrómetros de diámetro, menor que el probóscide de un mosquito.
Cuando el líquido impacta en la piel a
esta velocidad, el microchorro penetra fácilmente, administrando el
volumen de líquido preciso al tejido subyacente. Y eso pasa con muy
poco, si es que algún, splashing.
Tagawa y sus colegas han puesto a prueba
su sistema en una gelatina cubierta de piel sintética y dicen que
funciona bien, como las imágenes de arriba parecen atestiguar. “Los
resultados… dejan las inyecciones sin agujas un paso más cerca de su uso
generalizado”, comentan.
Desde luego, quedan aún pasos
significativos por dar. Una preocupación es que el pulso láser, además
del calor y la onda de choque que genera, podría dañar cierto tipo de
medicamentos. Las pruebas han incluido por el momento agua con tintura
roja, por lo que esto tendrá que examinarse con cuidado.
Otro problema de ingeniería es el diseño
y fabricación de un dispositivo robusto que tenga un amplio uso sin
obstruirse. Las inyecciones sin agujas serán muy útiles en los
hospitales modernos y en cirugías, pero los países en desarrollo son los
que más tienen que ganar.
Finalmente, la técnica tendrá que
ponerse a prueba en un amplio rango de individuos. Es posible que los
microchorros tengan que ajustarse con precisión para tratar con los
distintos tipos de piel, de forma que el volumen de medicamento
administrado a un hombre joven con una piel como la de un elefante sea
la misma que la dosis recibida por una anciana señora con la piel como
papel de fumar.
Las inyecciones sin agujas tienen
enormes beneficios potenciales para millones de personas tales como
diabéticos que viven con la rutina de múltiples inyecciones diarias.
Para ellos, es un desarrollo que nunca llegará demasiado pronto.
Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1210.1907: Needle-Free Injection Into Skin And Soft Matter With Highly Focused Microjets
Fecha Original: 11 de octubre de 2012
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