激光微噴射系統實現無痛注射

韓國首爾國立大學的科學家開發出一種以激光驅動的微噴射注射系統，能以適當的力道快速推動微細的藥物流精準直達皮下目的地，實現無痛注射。

該校機械與航空工程系的科學家表示：該系統以摻鉺釔鋁石榴石激光為基礎。摻鉺釔鋁石榴石激光是波長2 940nm的近紅外波段激光，脈沖形式輸出，接近水吸收的最大值，較10 600nm的CO2激光高16倍，因此作用深度更淺，組織熱損傷僅為CO2激光的10%。這種類型的激光被皮膚科醫生廣泛應用，主要應用在較細淺的皺紋、皮膚光老化及部分痤瘡引起的瘢痕，尤其是在面部整形領域。

他們使用了波長為2.9微米、持續時長為250微秒的激光脈沖對豚鼠皮膚進行熒光染色，以便開展注射可控研究。此外，科學家還采用了小型適配器與激光相結合。適配器內含有需要傳送的液態藥物和以水作為驅動液體的腔室，兩者之間由柔性薄膜隔開。易于被水吸收的激光脈沖能在驅動液內生成大而穩定的氣泡，而氣泡所產生的較高壓力會促使柔性膜發生形變，使得藥物能從直徑為150微米的噴嘴被有力地注入皮膚。

研究人員稱：這是因為噴射壓力的沖擊大于皮膚的抗拉強度，因此藥物流能輕易地穿透皮膚直達皮下數毫米內的目的地，而不會傷害相關組織或發生藥液噴濺。由于噴射口徑小、速度快，也不易引起疼痛。此外，新的微噴射系統還能借助多束能量更低的激光脈沖，顯著提升藥物的傳送量及傳送速度，并克服現有噴射注射器的諸多不足，如激光波長不易于被水質驅動液吸收，這將阻礙氣泡的生成并削弱噴射流的能量。

科研人員表示：與其他由機械驅動或使用活塞類設備迫使藥物進入皮膚的注射器不同，激光驅動的微噴射注射系統能精確控制給藥深度和藥物劑量，因此更適合疫苗接種等小劑量、多區域的臨床注射應用。目前，他們正致力于這項技術的市場化。下一步的目標則是改進現有技術，使噴射藥流直達表皮層，這一區域大約位于皮膚表面下500微米處，不存在神經末梢，因此可完全做到無痛注射。