Une équipe de recherche commune du KAIST a développé une aiguille intraveineuse (IV) qui se ramollit lors de l’insertion, minimisant ainsi le risque de dommages aux vaisseaux sanguins et aux tissus. Après utilisation, il reste doux même à température ambiante, évitant ainsi les blessures accidentelles par piqûre d’aiguille et la réutilisation contraire à l’éthique de l’aiguille. Un capteur de température à couche mince peut être intégré à cette aiguille, permettant une surveillance en temps réel de la température corporelle du patient ou une détection de fuites accidentelles de liquide lors d’un traitement par voie intraveineuse.
L’injection intraveineuse (IV) est une méthode largement utilisée pour traiter les patients dans le monde entier car elle produit des effets rapides et permet un traitement par administration continue de médicaments par injection directe de médicaments dans le vaisseau sanguin. Cependant, les aiguilles de perfusion médicale fabriquées à partir de matériaux durs tels que l’acier inoxydable ou le plastique qui ne sont pas mécaniquement compatibles avec les tissus biologiques mous du corps peuvent causer de graves problèmes dans les établissements de soins, allant de lésions tissulaires mineures au niveau des sites d’injection à une inflammation grave.
La structure et la dextérité des dispositifs de perfusion médicaux rigides permettent également la réutilisation contraire à l’éthique des aiguilles afin de réduire les coûts d’injection, conduisant à la transmission de maladies infectieuses mortelles transmissibles par le sang, telles que le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et les virus de l’hépatite B/C. De plus, les blessures accidentelles par piqûre d’aiguille se produisent fréquemment dans les établissements médicaux du monde entier, ce qui représente une source viable de telles infections, les aiguilles intraveineuses étant les plus vulnérables à la transmission de maladies transmissibles. Pour ces raisons, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a introduit en 2015 des lignes directrices sur les pratiques d’injection sûres pour promouvoir le développement et l’utilisation de seringues « intelligentes » dotées de fonctionnalités empêchant la réutilisation, suite à une augmentation considérable du nombre d’infections mortelles de la maladie. dans le monde entier en raison de problèmes liés aux objets tranchants et tranchants médicaux.
KAIST a annoncé le 13 que le professeur Jae-Woong Jeong et son équipe de recherche de la Faculté de génie électrique ont réussi à développer l’aiguille à rigidité variable, convertible en phase, adaptative et non réutilisable (P-CARE), qui améliore la santé des patients. et peut assurer la sécurité du personnel médical grâce à des recherches conjointes convergentes avec une autre équipe dirigée par le professeur Won-Il Jeong de la Graduate School of Medical Sciences.
La nouvelle technologie est conçue pour permettre aux patients de se déplacer sans crainte de douleur au site d’injection, car elle réduit le risque de dommages à la paroi des vaisseaux sanguins lorsque les patients reçoivent un médicament par voie intraveineuse. Ceci est possible grâce aux propriétés de rigidité réglables de l’aiguille, qui la rendent douce et flexible lorsqu’elle est insérée dans le corps en raison de l’augmentation de la température et s’adapte au mouvement des veines à paroi mince. Il devrait également prévenir les infections transmissibles par le sang causées par des blessures accidentelles par piqûre d’aiguille ou par une réutilisation contraire à l’éthique des seringues, car l’aiguille déformée reste molle en permanence même après avoir été retirée du site d’injection.
Les résultats de cette recherche, menée par Karen-Christian Agno, doctorante à la School of Electrical Engineering de l’Université de Californie, et le Dr. Keungmo Yang de la Graduate School of Medical Sciences a contribué en tant que co-premiers auteurs, et a été publié dans Génie biomédical naturel le 30 octobre.
« Nous avons développé cette aiguille spéciale en utilisant des matériaux avancés et des techniques de micro/nano-ingénierie, et elle peut résoudre de nombreux problèmes mondiaux liés aux aiguilles médicales traditionnelles utilisées dans les soins de santé dans le monde entier », a déclaré Jae-Woong Jeong, Ph.D., professeur agrégé de génie électrique à KAIST et auteur principal principal de l’étude.
L’aiguille émolliente IV développée par l’équipe de recherche est constituée de gallium métallique liquide qui forme le cadre creux et mécanique de l’aiguille encapsulé dans un matériau silicone ultra-doux. A l’état solide, le gallium a une dureté suffisante pour permettre le perçage des tissus biologiques mous. Cependant, lorsqu’il est exposé à la température corporelle lors de l’insertion, le gallium fond et le transforme en un état mou comme les tissus environnants, permettant une administration stable du médicament sans endommager les vaisseaux sanguins. Une fois utilisée, une aiguille reste molle même à température ambiante en raison du phénomène de surfusion du gallium, ce qui évite essentiellement les accidents de piqûre d’aiguille et les problèmes de réutilisation.
La biocompatibilité de l’aiguille IV adoucissante a été validée par des études in vivo chez la souris. Les études ont montré que les aiguilles implantées provoquaient beaucoup moins d’inflammation que les dispositifs d’accès IV standard de taille similaire fabriqués à partir d’aiguilles métalliques ou de cathéters en plastique. L’étude a également confirmé que la nouvelle aiguille pouvait administrer des médicaments de manière aussi fiable que les aiguilles hypodermiques disponibles dans le commerce.
Les chercheurs ont également démontré la possibilité d’intégrer un capteur de température ultra-fin personnalisé dans l’aiguille IV émolliente pour mesurer la température sur place, ce qui peut améliorer encore le bien-être des patients. L’ensemble de dispositif d’aiguille à capteur unique peut être utilisé pour surveiller la température corporelle centrale ou même détecter des fuites de liquide sur site lors d’une utilisation continue, éliminant ainsi le besoin de fournitures ou de procédures médicales supplémentaires pour fournir aux patients de meilleurs services de soins de santé.
Les chercheurs pensent que cette aiguille IV transformatrice peut ouvrir de nouvelles possibilités pour diverses applications, en particulier dans le domaine clinique, en vue de reconcevoir d’autres aiguilles médicales et des outils médicaux pointus afin de réduire les lésions des tissus musculaires lors d’une utilisation à long terme. L’aiguille intraveineuse adoucissante pourrait devenir encore plus précieuse à l’époque moderne, puisqu’on estime que 16 milliards d’injections médicales sont administrées chaque année dans le monde, mais toutes les aiguilles ne sont pas éliminées correctement, selon un rapport de l’OMS de 2018.
Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation nationale de recherche de Corée (NRF) financées par le ministère des Sciences et des TIC.