Kein Aua mehr: Schmerzfreie Injektion ohne Nadel entwickelt

Ein spezieller Laser arbeitet mit bisher unerreichter Präzision. Entwickelt haben ihn südkoreanische Wissenschaftler.

Wird die herkömmliche Spritze abgelöst? (Illu: Stefan Bayer/pixelio.de)

Impfungen könnten in Zukunft komplett schmerzfrei und ohne Nadeln durchgeführt werden. Dafür soll ein Laser-betriebenes Injektionsgerät sorgen, das Wissenschaftler der Seoul National University in Südkorea entwickelt haben. Damit können Medikamente in flüssiger Form über einen extrem dünnen und kräftigen Strahl direkt unter die Haut gebracht werden. Die Dosis und die Zieltiefe sind sehr präzise einstellbar und die Prozedur soll mit keinerlei Unannehmlichkeiten für die Patienten verbunden sein. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler an kostengünstigen Geräten, für den Einsatz bei Massenimpfungen ist weitere Forschung nötig, wie phys.org berichtet.

Die Ergebnisse der Forscher sind soeben im Fachjournal Optics Letters publiziert worden. „Die Injektion mag schmerzfrei sein, aber jedes Medikament muss sich unter der Haut verteilen. Diese Raumverdrängung ist für Kinder oft unangenehmer als die Spritze selbst, weil moderne Nadeln extrem fein und gut geschliffen sind, ganz anders als früher. Bei gut eingestimmten Kindern sind Spritzen kein Problem“, eklärt Monika Niehaus, Pressesprecherin des Berufsverbandes der Kinder und Jugendärzte in Thüringen.

Hightech-Spritze mit zwei Kammern

Das Injektionsgerät aus Südkorea besteht aus zwei durch eine elastische Membran getrennte Kammern. Eine ist mit Wasser gefüllt, die andere mit dem gewünschten Medikament in flüssiger Form. Ein spezieller mit Erbium dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser wird für jeweils 250 Millionstel-Sekunden-Pulse in die Wasserkammer gefeuert. Jeder Impuls lässt eine kleine Dampfblase entstehen. Durch die Ausdehnung entsteht Druck auf die Membran, der das Medikament durch eine Düse aus dem Gerät drückt.

Der entstehende Flüssigkeitsstrahl hat einen Durchmesser von nur 150 Millionstel Meter, ist also minimal dicker als ein menschliches Haar. „Der Druck des Strahls ist höher als die Zugfestigkeit menschlicher Haut, weshalb die Medikamente problemlos in die gewünschte Tiefe gebracht werden können. Das Medikament gelangt komplett unter die Haut, ohne unerwünschte Spritzer an der Oberfläche“, sagt Jack Yoh, Leiter der verantwortlichen Forschungsabteilung. Tests an Hautersatz aus speziellem Gel und Tierversuche haben gezeigt, dass die maximale Injektionstiefe mehrere Millimeter beträgt.

Keine Schmerzen dank Geschwindigkeit und Fokussierung

Die hohe Geschwindigkeit und Fokussierung des Strahls ermöglichen ein Durchdringen der Haut ohne oder beinahe ohne Schmerzen oder sichtbare Schäden. Injektionen in die Epidermis-Schicht der Haut, die das Ziel der Forscher sind, verursachen überhaupt keine Unannehmlichkeiten. Die Schicht liegt nur 500 Mikrometer unter der Oberfläche, wo sich keine Nervenenden befinden.

Nadellose Injektionssysteme gab es schon vor der Neuentwicklung aus Südkorea. Der spezielle Laser, den die Forscher verwenden, ermöglicht aber einen Strahl mit höherem Druck und bisher unerreichter Präzision. Damit sind die Argumente, die bisher für einen Einsatz von Nadeln gesprochen haben, passé. Derzeit arbeiten die Forscher an der Serienproduktion für die Hightech-Spritzen. Angedacht ist vorerst ein Einsatz in Fällen, in denen kleine Dosen von Medikamenten in verschiedene Körperregionen gespritzt werden müssen. Um als Spritzenersatz bei Massenimpfungen für Kinder zu taugen, muss die Technologie noch verfeinert werden.

(pte)

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