4D打印來了,打針再也不怕痛了


4D打印來了,打針再也不怕痛了

本文來自微信公眾號:快公司FastCompany(ID:FCChinese),翻譯:李美玉

4D打印來了,打針再也不怕痛了

沒有人喜歡打針,畢竟皮下注射針還真的挺痛的。有研究表明,四分之一的成年人和一半的兒童都害怕打針,8%的人表示,他們曾經為了迴避疼痛而故意不去接種疫苗。對另一些人來說,打針雖然有必要,但也存在醫療風險。糖尿病患者可能因為定期的血液檢測或胰島素注射而受到感染,持續的針扎還會損壞他們的皮膚。

羅格斯大學一項新研究提出了一種更為人性化的針頭,其靈感來自自然界中的動物智慧。

這是一塊貼片,上面佈滿了所謂的“微針”。把它貼在皮膚上,針就會戳進你的手臂。這些針帶有倒鉤,就像蜜蜂的刺或寄生蟲的附肢。所以,一旦刺穿皮膚,它們就可以固定住,直到完成測試或其它任務。由於針頭是中空的,它們還可以輸送藥物或抽血,就像普通針頭一樣,但不會造成任何疼痛。

4D打印來了,打針再也不怕痛了

[圖片來源:Riddish Morde/羅格斯大學]

研究人員將這種針的製作過程稱為“4D打印”。基本上,這些針是3D打印的聚合物,但其核心結構是一種可編程的材料,打印結束後還能自行改變形狀,就像自摺疊式的摺紙一樣(過去,麻省理工學院曾多次試驗過這種材料製作方法)。正是這種摺疊產生了圓形的倒鉤。

這種微針附著皮膚的能力比此前研究過的任何微針都要強18倍,因此,它們在藥物傳遞上更為可靠。未來,我們也有可能利用一塊貼片追蹤抗體、DNA的變化或其它生物指標。測試研究表明,這種貼片能夠持續24小時給藥。

那麼,這些微針會取代藥物嗎?主持該研究的李浩源(Howon Lee,音譯)教授已經為其技術申請了專利,但商業化具體需要多長時間,他也說不準。這項研究的背後是一場更大規模的行動,旨在藉助微針推動皮下注射針革命,通過技術和設計的結合,證明這個由來已久的想法。李相信,這場革命“也許在下一個十年”就會到來。

20世紀90年代,微針研究正式開始。在此之前的幾十年裡,科學家們一直假設,顯微針有一天能夠用於無痛採血或輸送藥物。30年前,隨著微芯片製造業的興起,納米級材料和結構的研究成為可能,這些理論也突然變得可行起來。

今天,市面上有無數種透皮貼劑可經皮膚輸送不同的藥物和草藥,但大多數都是無針設計,化學物質只能滲透到你的身體裡(效率和可靠性均不如微針)。3M公司目前有兩款可輸送藥物和疫苗的貼片正在進行早期測試。其它公司正在研究更簡單的微針貼片,可在手臂上留下小孔,然後馬上取下,再用傳統的皮膚貼片覆蓋在小孔上,從而更有效地給藥。

還有一些其它研究則著眼於微針的整體效果,於是就有了上文所介紹的倒鉤微針,以及去年開發的一個系統,在氫氣泡泡的動力下,利用鎂將微針的“有效載荷”主動刺入你的皮膚。這些替代方案分別處於不同的開發階段,但都指向了打針體驗的重要轉變。

皮下注射針令人恐懼,其替代品的研究才剛剛開始取得成果,並將迅速得到改進。現在,如果科學界能夠消除人們對疫苗的非理性恐懼,我們就能實現真正的進步了。



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