明天打针孩子不再啼哭无针注射系统的研制方兴未艾

２００６．１
医疗保健器具
Ｍｅｄｉｃｉｎｅ＆Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ＆Ａｐｐａｒａｔｕｓ
一群孩子正在一所医院内打预防针。

与通常情况形成鲜明对照的是，注射室内看不到孩子们畏却的神情，听不到疼痛难忍的哭叫声，却充满着欢声笑语。

这究竟是怎么回事呢？原来，这是医疗器械研究人员精心策划的一场有趣的“打针”游戏。

室内桌上全然没有注射器和那长长尖尖的、让孩子们感到害怕的尖针头，却摆放着许多色采鲜艳的粘胶纸，上面印着米老鼠和唐老鸭等各种可爱的卡通形象。

孩子们争先恐后地把自己喜欢的粘胶纸贴在手臂上。

接着，研究人员手握一只像电脑鼠标器似的玩意儿，朝粘胶纸上一按，随着“吱吱吱”的叫声，藏在纸内的药物也就悄悄地潜入孩子的体内。

这种神奇的装置就是无针注射器，它的发明预示着人类将摆脱打针所带来的皮肉疼痛之苦。

人们对打针总会有一种反感心理，这不仅是因为打针会引起注射部位的疼痛、肿胀甚至出血，还会因此而造成患者间的交驻感染。

为使病人能减轻痛苦，为使传统的注射有一个质的飞跃，多年来，研究人员一直在执着地探索着各种不用打针就能使药物穿透皮肤、融入血液的方法。

近年，这项研究终于取得了重大突破，他们分别试制成功了超声波、离子电渗析、电脉冲和喷射注射等四大系列的无针注射器。

第一种超声波无无针注射器是借助超声波使药物快速穿越皮肤的注射方法，是由英国牛津大学的科学家研制成功的。

这一革命性的新式注射器，商品名为“ｐｏｗｄｅｒｊｅｔ”。

其特点是：（１）不需要针头；（２）注射的是于药粉，而不是药液；（３）病人可在家里自行注射，无针刺的痛感。

其工作原理是：它配备有超声波发生器（袖珍型），凭借超声波使皮肤（粘膜）产生突然扩张，使于药粉能随
着氦气流迅速“射入”皮肤，进入血液循环。

当然，适合这种新型无针超声波注射器使用的干药粉，必须加工成颗粒直径为２０－７０微米的超细粉末，颗粒太大则注射效果不佳。

从理论上讲，任何一种药物（如化学合成药、多肽类、蛋白质甚至基因药）都适合使用干粉注射器。

这样就免去加工成针剂的麻烦，也更便于携带或保存。

现在，牛津大学研究人员已将研制出一批“ｐｏｗｄｅｒｊｅｔ”样品，供病人临床
袁启明（上海医疗器械研究所
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）明天打针，
孩子不再啼哭
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使用。

如难于溶解罂粟硷用该注射器可供阳痿病人自己使用，治疗勃起障碍症等疾病，以及用于利多卡因干粉注射等。

预计，这种革命性的无针干粉注射器不久将大量上市。

第二种离子电渗无针注射器是美国科学家发明的透皮给药新技术———“离子电渗析”给药法。

该方法被认为是迄今为止透皮给药技术的新突破。

透皮给药常用经皮给药制剂或称贴药，是近几年国外发展很快的一种投药剂型。

与口服药相比，贴剂可以一次用药，在比较长的时间内（可长达一周），使药物比较稳定的速度进入体内。

另外，贴剂经皮肤给药可避免口服药物对胃肠的刺激，也避免了药物对肝脏的影响。

但现有的透皮给药剂型多属“橡皮膏”，已有的贴剂产品，如防心绞痛的硝酸异山梨酸酯贴剂、硝酸甘油贴剂及止痛药布洛芬贴剂等。

当病人贴上后，皮肤只能被动地吸收透皮释放的药物，无法主动选择剂量。

确实，有效控制给药剂量一直是贴剂药物的一个难点。

美国著名的贝克顿药剂研究所的格林博士称：离子电渗析给药法，可借助电流直接渗入皮下组织弄吸收进入血液，只要人工改变电流的强弱，即可以控制给药剂量。

其原理是：首先将离子电渗析透皮给药剂的主药加工成水凝胶（有利于释放），然后
再配止钮扣电池与一只微处理器，按下开关后，电池被接通并释放直流电，电流直接作用于水凝胶，使药物分子源源不断地透过皮肤进入皮下毛细血管丛，并很快被吸收进入血液中。

不过，在常规化学药物方面，这一给药新技术还是会有用武之地。

如美国Ａｌｚａ公司新研制的芬太尼透皮型橡皮膏就带有电池开关。

当接通电池后，在电流作用下芬太尼很快从橡皮膏中释放出来，进入血液，发挥止痛作用。

当不需要止痛时，只要关闭开关，药物就不再起作用。

这就是“主动型”透皮释放剂
与“被动型”透皮释放剂的最大区别所在，也是前者的优点所在。

由于电池与微处理器可反复作用，对于病人来说，还可以大大降低成本。

预计，最近这种“电池给药”新制剂将在美国正式面市。

第三种电肪冲无针注射器是借助电脉冲使药物快速穿越皮肤的给药技术。

研究人员发现，当脉冲电压上升到某一数值时，皮肤会奇迹般地扩大间隙，甚至能使治疗糖尿病的胰岛素和可灭杀癌细胞的ＤＮＡ等更大分子的药物迅速渗入皮肤。

现在他们已经研制成功了一种微型电脉冲药物渗透装置，其式样有点像手表。

病人可以把它戴在手腕上，通
过调节旋钮来控制进入皮肤的药物剂量。

第四种喷射无针注射器是利用喷射技术进行注射的一种装置。

由于持装置和无针头注射器两个独特的部分组成。

这种装置通常有硬质注射器或压缩器室提供动力，对注射器中的药物施加压
力，使药物能穿透组织，并以高速度通过小孔，使药物沉积到所需深度。

虽然使用无针头系统进行注射需要专门的训练，但与使用传统带针头的注射器极为相似。

目前上市的所有产品中最主要的区
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别是动力源。

两种最常见的动力源是弹簧和压缩气体。

由弹簧提供动力的装置使用一个压缩弹簧，当其被释放时促动一装置推动活塞进入装药室，排出液体。

使用弹簧提供动力的优点是装置通常较小，重量轻且相对较便宜。

主要缺点是，弹簧的本性限制了这种装置的应用。

由弹簧提供力的装置一般仅能注射０．５毫升以内的体积。

压缩气体装置使用时，可产生比弹簧更强大的动力。

这来源于压缩气体膨胀时的热力等特性。

一般使用压缩的二氧化碳气体，这种动力源能在注射器内产生最佳的压力－－时间曲线。

与传统的针头注射器相比，喷射注射技术已被证明能产生更大的注射液分配模式，这就消除了注射后注射部位需按摩，以使药物分散布开的需要。

最近的一项研究显示，注射口喉、百日咳、破伤风混合疫苗后的局部按摩与免疫遗传性的提高有关。

因此，喷射技术就其所固有的更大的分布模式而言，可能会向提高免疫遗传性的方向发展。

一项使用该技术的研究证明，与带针头的注射器相比，以ＤＮＡ为基础的小鼠肌肉免疫在注射八周后产生了高出四倍的抗体。

对用喷射给药产生的流感免疫的抗体反应进行的
研究，其总体的比较显示，用喷射注射给药的流感疫苗比用带针头注射器给药的疫苗产生了更好的免疫反应。

喷射注射系统全长２２厘米，重６４０克，并且具有人类工程学的设计，适合于右手和左手的单手握持操作。

在注射期间的注射器最大绝对注射压力Ｐｍａｘ≤５０００磅／英寸。

喷射系统具有每分钟注射一次的工作循环能力。

喷射注射给药系统的设计是可以在温度１５．５－３７．８℃，相对湿度０－９０％下正常工作，其工作寿命，至少可以进行１０万次注射。

本文行将结束之时，媒体又传来
了好消息，美国加州大学伯克利分校的研究人员，日前新研制的Ｍｉｃｒｏｊｅｔ使用一个细小的无电传动器替代针头，当电流通过时，传动器就会相应地膨胀收缩，将针剂推射出针管。

与机械力相比，电子控制的注射器流量与速度更稳定，也更容易控制。

Ｍｉｃｒｏｊｅｔ的注射速度可以在３３－１４０米／秒之间调整，剂量大小也可控制在４５－１４０毫微（１０的负９次方）升之间。

研究人员利用琼脂糖凝胶模拟人的皮肤进行测试，结果显示，Ｍｉｃｒｏｊｅｔ能够顺利穿透１－８毫米厚度，足以将药物通过皮肤注入人体内。

Ｍｉｃｒｏｊｅｔ的喷射直径只有７０微米，比最细的皮下注射器针头要小３倍。

虽然注射时产生的疼痛感因人而异但也与注射部位有关。

Ｍｉｃｒｏｊｅｔ有多种设置，可以根据病人的需要进行调整。

研究人员表示，下一步将进行动物和尸体试验，以改进并完善Ｍｉｃｒｏｊｅｔ的性能。

研究人员同时强调，Ｍｉｃｒｏｊｅｔ并不会完全取代目前的皮下注射器，但是其准确性和可操作性在显微外科等医疗领域将有良好的应用前景。

对于肘关节或者膝关节等无法进行皮下
注射的身体部位，使用Ｍｉｃｒｏｊｅｔ
也是不错的选择。

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责任编辑
常海庆
ｙｌｂｊ０００＠１２６．ｃｏｍ
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