受水蛭启发的设备可实现更友好、更温和的血液采样

摘要:

水蛭可能令人毛骨悚然,但许多人觉得注射针头更令人毛骨悚然。这就是为什么科学家们开发了一种受水蛭启发而设计的新型采血装置的原因之一。除了不喜欢疼痛之外,很多人(尤其是儿童)对针头刺入皮肤的想法普遍感到不舒服。更重要的是,用过的皮下注射针会给临床医生带来健康风险,因为他们在处理这些针头时可能会不小心戳伤自己。

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考虑到这些因素,瑞士苏黎世联邦理工大学的研究人员最近把目光投向了吸血的水蛭。

这些水蛭通过吸盘式的嘴吸附在宿主动物的皮肤上,用嘴中锋利的牙齿穿透皮肤,然后吞下,形成负压,将血液吸出,它们的唾液中还有一种天然抗凝剂,可以保持血液流动。

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原型装置,用一枚 1 欧元硬币做刻度Zoratto 等人,《先进科学 2024》,第 1 卷,第 1 期。

科学家们的水蛭启发装置采用了小型硅胶吸盘的形式,将其放在上臂皮肤上,压缩后让其发挥作用。

该装置内部没有牙齿,而是包含一个由 2 毫米长的不锈钢微针组成的圆形阵列,这些微针可以无痛地穿透皮肤表层。当压缩杯恢复到默认形状时,就会产生内部负压,将皮肤毛细血管中的血液吸出。血液被收集到一个集成的储血器中,储血器中还含有抗凝剂,以确保样本保持液态。

从皮肤上取下一次性使用装置后,将附带的盖子盖在其开口端,密封其中的内容物。随后,一个特殊的适配器可将其用于现有的实验室系统,这些系统是为分析皮下注射针头采集的血液而设计的。需要注意的是,这种杯子不能像针头那样抽取大量血液,但仍足以进行各种测试。

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设备实际使用示意图 Zoratto 等人,《高级科学》,2024 年。

重要的是,由于微针隐藏在设备内部,因此意外戳伤手指的风险很小。据称,该技术的成本也低于传统皮下注射针头,而且不需要太多培训,因此特别适合发展中国家等资源有限的诊所使用,一种完全可生物降解的针头正在研制中。

研究人员目前正在寻找合作伙伴,帮助进一步开发这种已经在仔猪身上成功测试过的设备。事实上,该装置是在同一批科学家开发的另一种吸盘式小工具的基础上开发的,它可以通过脸颊内壁而不是皮下注射来使用某些药物。

由博士后尼科尔-佐拉托(Nicole Zoratto)领导的这项研究的论文最近发表在《先进科学》(Advanced Science)杂志上。

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