Привычные иглы для подкожных инъекций, боли от которых боятся многие дети и взрослые, могут не понадобиться в будущем. Люди начнут делать уколы, брать образцы крови и даже вводить наркотики при помощи крошечных приспособлений, напоминающих органы насекомых-паразитов. Их создали американские ученые из Ратгерского университета при помощи 4D-печати.
В то время как 3D-печать создает объекты слой за слоем, 4D идет дальше, используя высокотехнологичные материалы, способные впоследствии менять форму. Время и есть четвертое измерение.
«Мы думаем, что наше устройство, созданное при помощи 4D-печати, позволит более надежно и качественно использовать минимально инвазивные, безболезненные и простые в работе микроиглы для доставки лекарств, заживления ран, биосенсирования и других действий с мягкими тканями», — считает ведущий автор работы — доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Ратгерского университета Ху Ван Ли.
Современные иглы для подкожных инъекций, которые широко используются в больницах и лабораториях, часто вызывают боль, оставляют рубцы на коже и повышают риск заражения. Людям, страдающим от диабета, иногда приходится сдавать образцы крови для контроля уровня сахара несколько раз в день. Это превращает их жизнь в муку.
Миниатюрные иглы давно привлекали внимание ученых и врачей. Но их основной проблемой для контролируемой доставки лекарств или биосенсирования в долгосрочной перспективе является слабая адгезия — сцепление с мышечной тканью.
При этом в природе некоторые насекомые и другие живые организмы имеют микроскопические и даже довольно крупные органы, которые надежно прилипают к ткани. Ими могут похвастаться различные паразиты. Это — жала пчел и даже иглы дикобраза. Вдохновленные такими примерами, инженеры Rutgers разработали микроиглу, которая надежно сцепляется с мышечной тканью, улучшая адгезию. Зазубрины на иглах удалось создать, объединив технику микро-3D-печати и метод 4D-печати.