「針なし注射器」の開発に成功

針を使わずに気泡の圧力で試薬や遺伝子を体内に届けられる「針なし注射器」の
開発に、芝浦工業大学機械工学科の山西陽子准教授が成功した。
直接皮膚に押し当てるだけで、痛みを伴わずに試薬や遺伝子を目的の場所へ
高精度に輸送できるという。

既存の針なし注射器は、バネの力で液体を高圧で発射し、皮膚を貫いて
筋肉に薬剤を投与するものなどがあるが、神経を傷つける恐れや、
多少の痛みを感じるなどの問題があった。

新開発の針なし注射器は、高速で発射した気泡がはじける力で細胞に
微細な穴を空け、その穴から、試薬をまとった微細な気泡を細胞内に注入する。
気泡のガスは細胞内で収縮し、試薬だけが患部に届く。
穴の直径は4μメートルほどで、細胞へのダメージも少なくて済む。

2012年に開発した「マイクロバブルインジェクションメス」を改良して開発した。
マイクロバブルインジェクションメスは、液中で微細な気泡を連続して打ち出し、
マイクロレベルの微細な穴を空けると同時に、試薬をまとった気泡を輸送できるメス。
メスを覆うガラス製のシェルの位置を前方に突き出すことで細胞と気泡導入部との
密着性を向上させ、空気中で使用できるようにした。

薬剤を皮下注射する際に利用できるほか、植物細胞を含むあらゆる固さの細胞への
遺伝子導入・治療など、幅広い用途に使用できるという。
今後はデバイス構造の最適化、試薬の導入量、痛み、穿孔深度の評価を行い、
企業と連携するなどして実用化を目指す。


機械工学科の山西陽子准教授は、針を使わずに気泡の圧力で試薬や遺伝子までも
体内に届けることのできる「針なし注射器」の開発に成功しました。

市販の針なし注射器はバネの力で液体を高圧で発射し、
皮膚を貫いて筋肉に薬剤を投与するものなどが開発されてきましたが、
これは神経を傷つける恐れや、多少の痛みを感じるなどの問題がありました。
山西准教授は2012年に、液体中で電圧をかけることで高速発射される
マイクロレベル(1/1000)の気泡の破壊力を利用して細胞を切開、
試薬や遺伝子を輸送できる「マイクロバブルインジェクションメス」を
開発し(特許第5526345号)、細胞への新しい遺伝子導入デバイスを
提案しています。

今回このデバイスの構造を改良することで、空気中でも使用可能、
直接皮膚に押し当てるだけで、注射技術の習熟度に関係なく、痛みを伴わずに
高精度で試薬を目的の場所へ輸送することのできる新たな注射器を開発しました。
今後はさらなる構造の最適化を図り、企業と連携するなどして実用化を
目指していきます。

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タグ：針なし 注射