科技日報(bào)2005年4月7日訊打針也許是醫(yī)學(xué)治療中再平常不過的事情了，但無論是接種疫苗還是注射治療藥物，其疼痛感都讓人難以釋懷。尤其對家長而言，勸說小孩打針往往是他們最頭疼的事。為了減輕打針的疼痛，科學(xué)家想到了一種辦法，那就是將針頭做得盡量細(xì)。因?yàn)樘弁锤惺瞧つw組織中的感受器受到了針頭的刺激而引起的，針頭越小所刺激的感受器也就越少，疼痛的感覺也就越小。不過針頭也不能做得無限小，因?yàn)樗€必須有一定的強(qiáng)度才能穿透皮膚，而過于細(xì)小的針頭也不適合護(hù)士手工操作。另一個(gè)與疼痛有關(guān)的因素是針頭扎入的深度。傳統(tǒng)打針方法是由護(hù)士根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來掌握扎入的深度，從而有可能因?yàn)樵眠^深而增加挨針者的疼痛。為此，研究人員設(shè)計(jì)出了一種加壓注射器，它的原理是利用機(jī)械裝置產(chǎn)生高壓，將注射液變成細(xì)微的射流，通過噴頭注入皮下或皮內(nèi)。這種注射器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便迅速，局部反應(yīng)輕微，對操作者無刺傷的危險(xiǎn)，因而適合大規(guī)模預(yù)防接種。
3月17日，在圣地亞哥召開的全美大學(xué)發(fā)明家與創(chuàng)新者聯(lián)盟年會(nciia)上，加州大學(xué)伯克利分校的學(xué)生展示了一種新型加壓注射器，這種注射器的噴嘴直徑只有70微米，針頭大小只有普通針頭的1/9。
該分校的幾名本科生根據(jù)噴墨打印機(jī)的原理，對傳統(tǒng)注射器進(jìn)行了改造，將針頭去掉，改用一個(gè)微型的壓電傳動裝置將液體推出針管，傳動裝置根據(jù)所施加的電壓而擴(kuò)張或者收縮，這正是該注射器的優(yōu)越之處。相比之下，目前市面上的加壓注射器一般只有3、4種設(shè)置，操作人員很難像傳統(tǒng)注射那樣靈活控制注射的劑量和速度。
人類的皮膚情況各不相同，即使同一個(gè)人，其身上的各處皮膚的厚度和緊致程度也有明顯區(qū)別。比如人手心的皮膚就比手背緊，成年人的皮膚比兒童的緊。所以，注射器需要根據(jù)各人的皮膚情況，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。由于伯克利大學(xué)推出的這種微型注射器的能量來源是電能，而不是氣壓或彈簧等機(jī)械能，操作者可以通過改變電壓使注射速度在33-140米/秒，劑量在45－140毫微升之間進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。研制者通過對模擬皮膚進(jìn)行試驗(yàn)，做到了刺入深度可以在1－8毫米之間調(diào)節(jié)。
研究人員表示，由于這種加壓注射器精確性較高，將來可以用于顯微外科手術(shù)，也可以用來給膝蓋或者手關(guān)節(jié)等較淺的部位注射關(guān)節(jié)炎藥物。他們甚至開玩笑說，還可以用它來降低文身時(shí)的疼痛感。
微型注射器計(jì)劃是兩年前加州大學(xué)伯克利分?！跋募旧锕こ萄芯宽?xiàng)目”的一部分，在這個(gè)項(xiàng)目中，伯克利的本科生可以爭取機(jī)會參與由各系資助的研究計(jì)劃。參與注射器計(jì)劃的3名學(xué)生在該項(xiàng)目結(jié)束后，又向nciia申請到了2萬美元繼續(xù)研究。此外他們還得到了伯克利大學(xué)工程學(xué)院“本科生研究機(jī)會項(xiàng)目”的支持，從而可以使用多個(gè)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室。他們的導(dǎo)師弗萊徹說：“像這樣一個(gè)創(chuàng)新的研究計(jì)劃完全由本科生運(yùn)作并不常見，他們不僅研究工作很出色，而且自己申請并使用基金。這也說明了這個(gè)主動為學(xué)生提供傳統(tǒng)本科課程以外機(jī)會的大學(xué)項(xiàng)目的重要性。”
（責(zé)任編輯：zxwq）
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