Każdego roku miliony ludzi na całym świecie przeprowadza próby tuberkulinowe, aby sprawdzić czy nie są zarażeni prątkami gruźlicy. Standardowy test skórny polega na wstrzyknięciu dwóch jednostek tuberkuliny w środkową część grzbietowej powierzchni przedramienia. Jest to trudne ze względu na to, że wkłucie igłą musi nastąpić pod odpowiednim kątem oraz na określoną głębokość.
Aby zminimalizować ryzyko nieprawidłowego nakłucia zespół naukowców z University of Washington stworzył specjalną łatkę z biodegradowalnymi igłami, które precyzyjne przebijają się przez skórę i dostarczają tuberkulinę. Wyniki badań materiału z mikroigłami zostały opublikowane w czasopismie “Advanced Healthcare Materials” 26 sierpnia 2013 roku.
“W teście wykonanym za pomocą mikroigieł, prawdopodobieństwo popełnienia błędu przez użytkownika jest bardzo małe, ponieważ głębokość penetracji jest z góry ustalona długością mikroigieł, a nie jest zależna od kąta nakłucia” – powiedział współautor projektu Marco Rolandi, profesor inżynierii materiałowej. “Badanie to jest bezbolesne i łatwiejsze niż tradycyjny test wykonywany za pomocą igły do iniekcji podskórnej” – dodaje.
Test tuberkulinowy to standardowy środek zapobiegawczy stosowany m.in. przez nauczycieli, pracowników służby zdrowia oraz zagranicznych turystów. Zakażenie bakteryjne prątkami gruźlicy zazwyczaj atakuje płuca i może pozostać nieaktywne w organizmie przez długie lata. Test diagnostyczny polega na podaniu zastrzyku z tuberkuliną, a następnie obserwacji po 48-72h odczynu oraz zaczerwienienia. W przypadku, gdy igła jest włożona pod złym kątem lub zbyt głęboko, badanie jest niemożliwe do analizy.
Naukowcy testowali plastry z mikroigłami na świnkach morskich. Stwierdzili, że reakcje organizmów zwierząt były takie same jak przy użyciu standardowego testu z igłą. Mikroigły wykonane zostały z chityny – polisacharydu glukozy (β-glukozy). Chityna to organiczny związek chemiczny, z którego są zbudowane są szkielety zewnętrzne i pancerze owadów, skorupiaków.
Każda z mikroigieł wyprodukowana przez zespół z UW miała długość 750 mikrometrów. Końcówki pokryte były oczyszczoną pochodną białka, którego używa się do testów na obecność prątków gruźlicy. Mikroigły były wystarczająco wytrzymałe, aby przebić skórę i dostarczyć białko do wewnątrz.
Mikroigły wykorzystywane są w ostatnich latach jako alternatywa do bezbolesnego dostarczania leków. Wykonane są najczęściej z krzemu, metali i polimerów syntetycznych oraz materiałów biodegradowalnych. Mikroigły umieszczone na plastrach można przykleić w dowolne miejsce na ciele, a lek zostaje dostarczony przez małe otwory wykonane przez igły.
Naukowcy mają nadzieję na komercjalizację technologii wytwarzania plastrów z testami gruźlicy. Obecnie planują przeprowadzenie badań z użyciem łatek na ochotnikach, a także kontynuują badania nad mikroigłami do testów alergicznych.
Źródło:
[1] Chitin Microneedles for an Easy-to-Use Tuberculosis Skin Test. Jungho Jin, Valerie Reese, Rhea Coler, Darrick Carter, and Marco Rolandi.
[2] http://www.washington.edu/news/2013/08/26/microneedle-
patch-could-replace-standard-tuberculosis-skin-test/ | 03.09.2013
[3] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201300185/suppinfo | 03.09.2013
[4] Needle Exchange by Todd Huffman, flickr.com, CC BY 2.0