纹身治疗呢?一项新的研究为纹身在医疗领域的应用开辟了可能性
Idera Lawal一直对纹身很感兴趣。
所以,当他被赋予研究如何将纹身机制用作皮内药物输送系统的任务时,这正是他的拿手好活。
作为德克萨斯理工大学Edward E. Whitacre Jr.工程学院化学工程系的博士候选人,Lawal的博士课程资格考试要求他在六周内设计一个项目,以研究使用纹身装置在皮内给药的物理过程。
劳瓦尔通过了资格考试,但这并不是他对这个项目兴趣的终点。
“我对它很感兴趣,因为我不知道有人真的研究过纹身他说。“我自己没有纹身,但我觉得纹身真的很酷。所以,我就想,‘哇,好啊,我加入。’即使在我完成了这个项目之后,我还在继续研究,直到我能够发表论文。”
这篇论文,“通过纹身给药的可视化:针往复频率和流体特性的影响”,发表在可视化杂志并在高速成像的帮助下研究了纹身过程中涉及的潜在物理学。
今年3月,Lawal在美国物理学会的一次会议上展示了他的研究,并展示了一段视频。
“在我的实验室里,我们有这些高速摄像机来减缓这个过程,因为这些针移动得非常非常快,”拉瓦尔解释说。“注射速度从每秒46次到每秒200次不等。
“在我们的实验室,我们记录每一次注射慢动作我们有皮肤模型。我们能够观察到这种墨水是如何进入皮肤的,以及驱动它的机制是什么。”
虽然过去的研究已经调查了纹身作为药物注射技术的潜力,但对这一过程中涉及的流体动力学知之甚少。Lawal的研究提供了一种不同的输液方法,可以为未来接种疫苗提供有用的系统。
它是如何工作的
目前疫苗是由皮下注射针头.针头是空心的,其输送机制是将针头推入皮肤和肌肉,压低注射器,将液体推入针头的空心管。
纹身针的工作原理不同。纹身针不是中空的,让液体穿过它,而是蘸着墨水。而且,与皮下注射针不同,纹身针的目的不是刺穿肌肉,而是刺穿皮肤。
当刺青针拔出时,由微伤产生的小刺穿伤口开始闭合,并被墨水填满针浸在水里。
使用高速摄像机,卢瓦尔能够准确地演示墨水是如何输送的,以及人体最大的器官皮肤是如何反应的。
正是这种反应可能导致医学上的突破。
“在纹身的最后,这些小针会造成数百甚至数千个微伤,”Lawal说。“这会导致免疫系统的炎症反应,随之而来的是免疫细胞的大量涌入。”
皮肤上的每个损伤都会吸引免疫细胞到受伤的区域,包括真皮免疫细胞成纤维细胞.
“免疫细胞总是在巡逻,”Lawal解释道。“一旦它们发现了某种东西,一个冒牌货——通常是通过免疫细胞与这个冒牌货的抗原结合而发生的——它们就会发出更多的信号免疫细胞淹没现场。这表面上发生在微小损伤的部位,这是免疫反应增强的原因。”
Lawal的研究还观察了注射液体的粘度,这是纹身针在医疗领域潜在用途的一个重要因素,在医疗领域,DNA疫苗通常太厚,无法通过肌肉注射的方法循环。
使用纹身针头带来了一种可能性,即通过多个较小的穿孔将疫苗应用于更大的皮肤区域。更大的应用区域和身体免疫系统的反应也允许小剂量和更少的副作用。
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