Inyección de medicamentos sin agujas, a la velocidad del sonido

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha desarrollado un dispositivo que suministra diminutos chorros a alta presión de medicamentos a través de la piel, sin necesidad de usar agujas hipodérmicas, que son las utilizadas en medicina para inyectar sustancias en el cuerpo.

La nueva tecnología podría reducir las lesiones que a menudo causan estas agujas a los especialistas en atención médica. Asimismo, podría ayudar a aumentar la tasa de cumplimiento con sus propios tratamientos de aquellos pacientes que se tienen que pinchar a menudo, y que en ocasiones evitan hacerlo por la incomodidad que representan las agujas. Por último, el sistema evitaría el miedo que a mucha gente le producen las agujas hipodérmicas.

Cómo funciona

Según informa el MIT en un comunicado el dispositivo, creado por los investigadores Ian Hunter y Catherine Hogan, cuenta con un sistema de inyección a chorro capaz de suministrar diversas dosis de medicamentos a profundidades variables de la piel, de manera muy controlada.

En su interior, el aparato contiene un mecanismo denominado actuador de fuerza de Lorentz, que está formado por un pequeño y potente imán rodeado por un rollo de cable. Este imán está conectado a su vez a un pistón situado dentro de una ampolla de medicamento.

Cuando se aplica una corriente, el campo magnético del imán genera una fuerza que impulsa al pistón hacia adelante, por el interior de la ampolla.

De esta forma, el pistón empuja el medicamento hasta hacer que la ampolla lo libere a gran presión y velocidad (casi a la misma velocidad del sonido en el aire) a través de su boquilla, que es una abertura con una anchura similar al de la probóscide de un mosquito.

La presión de salida del medicamento puede ser controlada modulando la corriente aplicada, por lo que se pueden generar diversos perfiles de presión.

De este modo, para suministrar una vacuna a un bebé, se podría utilizar mucho menos presión que si se pretende suministrar un medicamento a un adulto, explican los científicos.

En pruebas realizadas, Hunter y Hogan descubrieron que, en función del tipo de piel de cada paciente, se requieren diversas corrientes para suministrar volúmenes adecuados de medicamentos a la profundidad precisa. El suministro del medicamento por parte de este novedoso dispositivo se realiza en dos fases.

En primer lugar, se desarrolla una fase inicial a alta presión, en la que el aparato libera el medicamento a la velocidad suficiente como para atravesar la piel y alcanzar en ella la profundidad deseada.

En una segunda fase, de menor presión, el medicamento es liberado a través de un flujo más lento, que puede ser absorbido fácilmente por los tejidos circundantes.

Control preciso de las aplicaciones

Un aspecto importante de esta tecnología es que permite controlar las aplicaciones, su velocidad y su dosis de suministro.
Esto podría mejorar la aplicabilidad de ciertos dispensadores de medicamentos sin agujas, afirman los expertos.

En las últimas décadas, los científicos han desarrollado varias alternativas a las agujas hipodérmicas. Un ejemplo son los parches de nicotina, que liberan lentamente dosis de nicotina para que estas pasen a través de la piel.

Pero este tipo de parches pueden suministrar solo moléculas lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los poros de la piel, lo que limita el número de medicamentos que pueden ser aplicados por esta vía.

Por otro lado, Hunter y Hogan están desarrollando ahora una versión del dispositivo destinada a suministrar medicamentos normalmente usados en forma de polvo.

Para ello, pretenden programar el dispositivo para que pueda vibrar. Gracias a esta vibración, el polvo sería convertido en una sustancia fluida susceptible de ser suministrada a través de la piel, como un líquido.

Este sistema resolvería el problema de la “cadena de frío”: el hecho de que vacunas creadas en forma líquida destinadas a los países en vías de desarrollo deban de ser refrigeradas, aunque no haya medios para hacerlo.

Por el contrario, si dichas vacunas pudieran ser administradas en forma de polvo no requerirían de enfriamiento, lo que aumentaría su disponibilidad en cualquier entorno, explican los investigadores.

Las características del dispositivo han aparecido detalladas en la revista especializada Medical Engineering & Physics.