Ahora que estamos inmersos en una masiva campaña de vacunación, es interesante mostrar como nuevos desarrollos basados en láser están posibilitando nuevas formas de administrar vacunas e inyecciones.  

Las inyecciones con agujas hipodérmicas son uno de los procedimientos más comunes en la medicina moderna, pero el dolor y la fobia que este procedimiento provoca en determinadas personas puede provocar problemas. Así, el miedo a las agujas puede ser, para una parte de la población, una de las razones para no vacunarse contra el COVID.

De hecho, entre el 3-4% de la población mundial padece una fobia grave a las inyecciones y la sangre, y se ha descubierto que esta aversión es la razón principal del 11,5% de las personas que dudan de la vacuna de Covid-19 en el Reino Unido. Además, hay problemas adyacentes al uso de agujas, como los incidentes por pinchazos que sufren de forma regular el personal sanitario, o el gran número de residuos que se generan, con millones de agujas de un solo uso que deben procesarse como residuos punzantes después de su uso. Por estas razones, se hace necesario el desarrollo nuevos procedimientos mínimamente invasivos y menos dolorosos para la administración de fármacos como vacunas o insulina.

Un nuevo paper, desarrollado por el investigador Jelle Schoppink de la Universidad de Twente en Holanda, establece como las inyecciones inducidas por láser son una alternativa de futuro para solucionar todos estos problemas, ofreciendo una visión global de la tecnología y su estado actual de desarrollo. 

Inyecciones sin aguja

Desde hace más de 150 años se han estado desarrollando alternativas para sustituir las agujas hipodérmicas. Así, en los últimos años los inyectores de chorro sin aguja se han propuesto como una alternativa a la inyección con agujas ya que pueden superar los problemas mencionados anteriormente. Todos estos inyectores se basan en el mismo principio de funcionamiento, consistente en acelerar una pequeña cantidad de líquido (que contiene el medicamento), lo que da lugar a un chorro fluido que puede penetrar directamente en la piel.

Muchos inyectores comerciales de chorro sin aguja se basan en un muelle comprimido o en un gas como fuente de energía para desplazar un pistón, que empuja el líquido a través de un pequeño orificio, dando lugar a un chorro rápido que puede penetrar en la piel. Aunque estos inyectores comerciales superan algunos de los problemas asociados a las agujas hipodérmicas, su aplicación sigue siendo muy limitada.

Uno de sus inconvenientes es que la posibilidad de ajustar la cantidad de energía de entrada para desplazar el líquido es limitada. Por esta razón, la mayoría de estos inyectores sólo pueden crear chorros dentro de un pequeño rango de volumen y velocidad de chorro. Por último, estos inyectores de chorro se diseñaron para administrar una única dosis en la profundidad de la piel. Por lo tanto, las inyecciones fiables en la epidermis, o incluso en la parte superior de la dermis, son un reto con estos inyectores, debido a la consecuencia de inyectar grandes volúmenes en un solo punto.

La posibilidad de administrar una pequeña cantidad controlada de líquido en las capas más superficiales de la piel, la dermis y la epidermis, sería un gran avance. 

“Cada vez hay más pruebas de las ventajas de administrar pequeños volúmenes en las capas superficiales de la piel, es decir, la epidermis y la dermis. Mediante un alto nivel de control de la dinámica de los fluidos, somos capaces de hacerlo”, explica Jelle Schoppink, investigador de la tecnología de inyección sin aguja.

Así los inyectores de microchorro ofrecen una solución potencial para las inyecciones superficiales. La mayor precisión en el control del volumen y la profundidad de las inyecciones permite dirigirse a las capas superficiales de la piel, es decir, la epidermis y la dermis. Estas capas superficiales de la piel permiten ahorrar dosis de vacunas para, entre otras cosas, la gripe, la fiebre amarilla, la rabia y posiblemente el Covid-19, lo que da lugar a un programa de vacunación masiva más barato y rápido.

Inyecciones inducidas por láser

Por estos motivos, en las últimas décadas ha habido un gran interés por los inyectores de chorro basados en láser. La principal ventaja de estos inyectores basados en el láser es el control preciso de la deposición de energía y, por tanto, de la profundidad de penetración.

Estos inyectores funcionan de la siguiente manera: la absorción de la energía óptica por parte del líquido da lugar a una burbuja de crecimiento explosivo. Esta burbuja desplaza el resto del líquido, dando lugar a un rápido chorro microfluídico que es capaz de penetrar en la piel. 

Hasta ahora, esta técnica ha demostrado ser capaz de crear chorros de volúmenes muy pequeños y profundidades de penetración del orden de μm a mm en hidrogeles y piel porcina. Además, el volumen y la profundidad de inyección pueden controlarse sin cambiar el dispositivo, variando parámetros como la energía del láser, el diámetro del haz y el nivel de llenado del contenedor de líquido. Este control dinámico en un amplio rango de volúmenes es clave para permitir inyecciones superficiales y personalizadas.

Aunque la técnica de inyección inducida por láser aún no se ha probado en seres humanos, las pruebas realizadas en geles con aspecto de piel humana y en piel de cerdo parecen muy prometedoras. 

Así por ejemplo, esa investigación sobre la inyección por chorro de láser ha dado lugar a Mirajet, que es el primer inyector comercial basado en láser. El Mirajet se utiliza principalmente para inyecciones intradérmicas destinadas al rejuvenecimiento de la piel, que tiene un riesgo relativamente bajo. Para las inyecciones terapéuticas y reactivas, será necesario investigar más.

Puede acceder al paper en el siguiente enlace:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X21005020?via%3Dihub

Fuente de imagen portada: Unsplash