Az MIT kutatóinak hála a jövőben talán nem kell többet aggódnunk az injekciós tűk miatt: az általuk létrehozott készülék nagynyomású sugár formájában, szúrás nélkül juttatja be a hatóanyagot a szervezetbe. A szerkezet beállításától függően különböző mélységekbe képes bejuttatni az anyagot, így jelentős fejlődést jelent a forgalomban lévő hasonló rendszerekhez képest.

A tűnélküli technológiáknak számos előnye van a hagyományos injekciózáshoz képest. A CDC felmérése szerint az amerikai egészségügyi dolgozók évente összesen 385 ezerszer szúrják meg magukat véletlenül a ‒ sokszor használt ‒ tűkkel, ami jelentős egészségügyi kockázatot jelent. Számos beteg, főleg a gyermekek, nagyon fél az injekcióktól, ez különösen nagy problémát jelent azok esetében, akiknek napi szintű szúrásokra lenne szükségük (pl. cukorbetegek). Az ilyen páciensek sokszor inkább kezelés nélkül maradnak, minthogy szembenézzenek félelmükkel és a szúráskor jelentkező fájdalommal.

Catherine Hogan, az MIT kutatócsoportjának tagja szerint fejlesztésük megoldást jelenthet a páciensek „tűfóbiájára”. A tudósok a Medical Engineering & Physics oldalain számoltak be a technológiáról.

Az elmúlt pár évtized során számos tűnélküli megoldás terjedt el az egészségügyben. A nikotintapasz alapjául szolgáló ötlet például nagyon jól működő módszer, az egyetlen probléma vele, hogy csak olyan hatóanyag-molekulák juttathatók be segítségével a szervezetekbe, amelyek átférnek a bőr pórusain.

A nagyobb, fehérje alapú anyagok beadására más megoldást kellett tehát találni. Erre ötölték ki az úgynevezett jet injekciókat, amilyen az MIT fejlesztése is. Egy patronból egy nagyon kicsi nyíláson keresztül gombnyomásra jut ki a hatóanyag, amelyre a készülék akkora nyomást fejt ki, hogy a sugár áthatoljon a bőrön és/vagy a mélyebben fekvő szöveteken. Mindez a másodperc töredéke alatt történik és teljesen fájdalommentes. A jelenleg a piacon levő hasonló készülékek azonban többnyire egy meghatározott gyógyszeradagot képesek mindig ugyanolyan mélységbe beadni.

Ebben jelent újat a most kifejlesztett készülék, amelyben mind a hatóanyag mennyisége, mint a beadás mélysége variálható. A rendszer működtetését egy úgynevezett elektrodinamikus aktuátor végzi, amely nagy nyomással és közel hangsebességgel lövi ki a hatóanyagot egy, a szúnyog szívókájának megfelelő átmérőjű „csövön”.

A rendszerrel közölt töltésmennyiséggel szabályozható a kilőtt hatóanyag sebessége, és így a „szúrás” mélysége. A sugár vezérlése úgy is beállítható, hogy egyetlen injekciózás folyamatán belül  változzon a sebessége, így a bőr átütéséhez alkalmazható egy pillanatnyi nagyobb sebesség, majd a könyebben átjárható szövetekben már ennél lassabb is elegendő. Ilyen módon a hatóanyag mindig a megfelelő helyre jut, valamint a bőrtípushoz igazítható az injektálás. Egy csecsemő bőrének átszúrásához például sokkal kisebb nyomás szükséges, mint egy felnőtt esetében, és persze attól is függ a szükséges sebesség, hogy a bőrfelület melyik részébe adják be a hatóanyagot.

A jelenleg hozzáférhető tűnélküli technológiák révén nem igazán kontrollálható az injekció beadása: a „lövés” gyakorlatilag oda megy, ahova megy a beadás helyétől és a beteg szöveteinek fizikai tulajdonságaitól függően, de nem lehet szabályozni a folyamatot. Az MIT kutatói által kifejlesztett készüléken viszont a paraméterek állítgatása révén magas szinten irányítható, hogy pontosan hova jut be a hatóanyag.

A kutatócsoport jelenleg a készülék módosított változatán dolgozik, amely első lépésben a por formájú hatóanyagot vibrációk révén folyadékká oldja. Ez megoldhatja a fejlődő országokba szállított vakcinák örök problémáját, vagyis hogy a beadásra kész, oldott formában történő szállításhoz gondoskodni kell a hatóanyagok hűtéséről. Ez jelentős költségekkel jár, és ha hűtők tönkremennek, ami elég gyakran előfordul, nagy mennyiségű oltóanyag veszik kárba. A por formában való szállítás sokkal egyszerűbb, a kibővített funkciójú oltókészülék pedig megoldja a hatóanyag feloldásának problémáját is, így pillanatok alatt beadásra kész a hatóanyag.