受水蛭啟發的設備可實現更友善、更溫和的血液採樣
水蛭可能令人毛骨悚然,但許多人覺得注射針頭更令人毛骨悚然。這就是為什麼科學家們開發了一種受水蛭啟發而設計的新型採血裝置的原因之一。除了不喜歡疼痛之外,許多人(尤其是兒童)對針頭刺入皮膚的想法普遍感到不舒服。更重要的是,用過的皮下注射針頭會對臨床醫生造成健康風險,因為他們在處理這些針頭時可能會不小心戳傷自己。
考慮到這些因素,瑞士蘇黎世聯邦理工大學的研究人員最近把目光投向了吸血的水蛭。
這些水蛭透過吸盤式的嘴吸附在宿主動物的皮膚上,用嘴中鋒利的牙齒穿透皮膚,然後吞下,形成負壓,將血液吸出,它們的唾液中還有一種天然抗凝劑,可以保持血液流動。
原型裝置,用一枚1 歐元硬幣做刻度Zoratto 等人,《先進科學2024》,第1 卷,第1 期。
科學家的水蛭啟發裝置採用了小型矽膠吸盤的形式,將其放在上臂皮膚上,壓縮後讓其發揮作用。
裝置內部沒有牙齒,而是包含一個由2 毫米長的不銹鋼微針組成的圓形陣列,這些微針可以無痛地穿透皮膚表層。當壓縮杯恢復到預設形狀時,就會產生內部負壓,將皮膚毛細血管中的血液吸出。血液被收集到一個整合的儲血器中,儲血器中還含有抗凝血劑,以確保樣本保持液態。
從皮膚上取下一次性使用裝置後,將附帶的蓋子蓋在其開口端,密封其中的內容物。隨後,一個特殊的適配器可將其用於現有的實驗室系統,這些系統是為分析皮下注射針頭採集的血液而設計的。需要注意的是,這種杯子不能像針頭那樣抽取大量血液,但仍足以進行各種測試。
設備實際使用示意圖Zoratto 等人,《高級科學》,2024 年。
重要的是,由於微針隱藏在裝置內部,因此意外戳傷手指的風險很小。據稱,該技術的成本也低於傳統皮下注射針頭,而且不需要太多培訓,因此特別適合發展中國家等資源有限的診所使用,一種完全可生物降解的針頭正在開發中。
研究人員目前正在尋找合作夥伴,幫助進一步開發這種已經在仔豬身上成功測試過的設備。事實上,該裝置是在同一批科學家開發的另一種吸盤式小工具的基礎上開發的,它可以透過臉頰內壁而不是皮下注射來使用某些藥物。
由博士後尼科爾-佐拉托(Nicole Zoratto)領導的這項研究的論文最近發表在《先進科學》(Advanced Science)雜誌上。