无针头注射器:从有针到无针的医疗技术演变

作者: 中科院物理所

来源: 蝌蚪五线谱

发布日期: 2021-06-12 12:18:42

本文讲述了注射器从无针到有针再到无针的技术演变过程,探讨了无针头注射器在现代医疗中的应用前景及其面临的挑战。

无针头注射器一出现,打针现场都不搞笑了!打针现场有什么?感受到世界恶意的小baby,给小孩点个朱砂痣,充满压迫感的大针头。最近,全国新冠疫苗接种已超过8亿剂次,大家想要保证自己的健康,就不得不经历打针这种心理和生理的双重“折磨”……为什么注射器一定要有这么吓人的针头呢?就不能去掉针头吗?

注射器最初没有针头,这个想法就很“复古”。这么说是因为,最初的注射器本来就没有针头,针头是后来才出现的。当然,那时的注射器也不是用来打针的。“注射器”这个念最早可能来自古代使用的武器——吹箭,就是那种从竹管里吹出的毒箭。

公元200年左右,古希腊医生盖仑描述了一种简易的活塞式注射器,用于给患者涂抹药膏。一位埃及外科医生发明了一种用于灌肠的注射器,用于将液体从肛门灌入肠道。此外,还有一种注射器,是用于治疗白内障的,这种注射器其实就是一根中空的玻璃管,用于抽吸眼中的白内障。

早期的注射器主要是将药物推进身体本就存在的孔腔,而不是穿透皮肤。真正具备现代注射器功能的医疗工具,则是英国人克里斯多佛·雷恩的发明。他用中空的羽毛做注射器,另一边连接动物膀胱以提供压力,给一只狗注射了酒精。这个“打针”过程略有一些血腥,因为得先切开皮肤,才能往静脉中注入药物……这么看来,现在的打针简直称得上“无创”。

1844年,爱尔兰外科医生弗朗西斯·莱恩德发明了空心的金属针头(被认为是世界上第一个皮下注射器),从此以后,注射器就有了针头。1853年,内科医生亚历山大·伍德给注射器配上了活塞,并用玻璃制作注射器,透明的玻璃方便医生评估药物剂量,给药更加方便了。

1956年,新西兰的康克林·默多克生产了一种塑料一次性注射器,装有金属医用针头。随着人们对疾病传播的担忧,安全性更强的一次性注射器逐渐成为主流,重复使用注射器渐渐退出历史舞台。

对于我们这些偶尔打一两次预防针的人来说或许没什么,但有的人需要常年打针(例如糖尿病患者打胰岛素),这就不是小问题了。还有一些人,晕针严重,看到针头就头晕心慌,针头的存在对他们来说非常不友好,于是,又有人想让注射器回到无针头状态了。

其中一种是微针贴片,可以简单理解成将一个针头分成100个微小的针头,微针足够小,可以穿透皮肤,但仅仅处于皮肤表层,可以避免刺激神经,几乎不会产生痛感。如果说微针贴片还不能算真的无针头,那射流注射就让注射器真正告别了针头。其原理是通过压力射流原理,让高压液体流穿透皮肤的最外层(角质层),将药物送入皮下。一旦注射停止,皮肤因高压液体流穿刺产生的微孔就会自动闭合。

从无针到有针再到无针,看来不仅时尚是个圈,医学也是个圈,只不过一圈走完,我们已经到达了完全不同的高度。大胆期待一下,以后还会出现什么样的注射器?疫苗的注射可以通过无针技术如射流注射(美国曾做过无针注射流感疫苗实验),这样既可以解决针头恐惧症,又可以避免针刺伤的风险。不过,因成本、局部不良反应等等问题,真正实施起来还是有一定的难度的。如果可以用无针的方式打疫苗,你愿意尝试吗?

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