https://litfl.com/intraosseous-access/

Anotacija{0}}nemokamas visas vertimas į anglų kalbą

Medžiagų inžinerijos pagrindaipoodinės adatos stem iš tarpdisciplininio tiksliojo metalo gamybos ir paviršiaus mokslo konvergencijos. Šiuolaikinė adatų gamyba prasideda nuo itin švaraus medicininio Jo pritaikyta chromo, nikelio ir molibdeno formulė (17–19 % Cr, 12–14 % Ni, 2–3 % Mo) užtikrina puikų atsparumą taškinei korozijai aplinkoje, kurioje yra chlorido. Atliekant daugialypį šaltąjį tempimą, originalūs 6 mm{17}}skersmens plieniniai strypai palaipsniui paverčiami smulkiais mikrovamzdeliais, kurių išorinis skersmuo svyruoja nuo 0,3 iki 0,7 mm, naudojant 12–15 tarpinių atkaitinimo ciklų, kad būtų pašalintas sukietėjimas formuojant. Gatavų vamzdžių sienelės storio tolerancija reguliuojama ±0,01 mm ribose, o vidinio kiaurymės paviršiaus šiurkštumas Ra Mažesnis arba lygus 0,2 μm; tokia itin sklandi mikro topografija sumažina liekamąjį vaisto adsorbcijos nuostolį mažiau nei 0,3 μl.

Adatų antgalių geometrija patyrė trijų kartų techninę evoliuciją: nuo įprasto vieno-kampinio pjovimo (20–25 laipsniai), iki sudėtinio daugiabriaunio šlifavimo (3–5 pjovimo briaunos) ir dabartinio ultragarsinio -vibracijos-pagalbinio elektrocheminio apdirbimo. Pažangiausi--meno 34G adatos antgaliai turi asimetrinę penkiakampio{13}}briaunos konfigūraciją: pirminis 18 laipsnių pjovimo briaunas išpjausto biologinį audinį, du pagalbiniai 12 laipsnių briaunai sumažina audinių išsiplėtimą, o du nedideli 8 laipsnių briaunai leidžia sklandžiai pereiti. Ši optimizuota geometrija sumažina didžiausią įsiskverbimo jėgą nuo 1,8 N įprastų adatų iki 0,9 N ir sumažina audinių atatrankos santykį 40%. Atliekant elektroninę mikroskopiją, pjovimo briaunos spindulys yra patobulintas iki 0,5–1 μm, maždaug vienos -dešimtosios žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių skersmens.

Paviršiaus funkcionalizavimas sukuria trijų sluoksnių{0}}apsauginę architektūrą: pagrindinį sluoksnį sudaro 5–10 nm pasyvi chromo oksido plėvelė, užtikrinanti cheminį inertiškumą; tarpinis sluoksnis – 2–3 μm silikono polimero danga, kuri sumažina trinties koeficientą nuo 0,6 iki 0,15; išoriniame sluoksnyje yra į dirgiklius reaguojančios išmaniosios dangos, pvz., šilumai jautrus hidrogelis, kuris išsipučia 32 laipsnių kampu, sudarydamas in-situ tepamąją plėvelę, ir pH-jautrias dangas, kurios išskiria hepariną veikiant intersticiniam skysčiui, kad slopintų trombocitų susidarymą ir trombocitų susidarymą. Implantuojant į plazmą panardinamus jonus, azoto jonai implantuojami į beveik 50 nm paviršiaus gylį, kad susidarytų nitriduota nerūdijančio plieno oda, padidinama paviršiaus mikrokietumas iki 1000 HV, o tai 2,5 karto didesnis nei neapdorotų standartinių adatų antgalių.

Biologiškai skaidžios polimerinės adatos yra alternatyvus techninis būdas. Tuščiavidurės poli(pieno-ko{{2}glikolio rūgšties) (PLGA) mikroadatos gaminamos mikro-įpurškimo būdu ir visiškai suyra in- in vivo per 72–96 valandas po implantacijos. Išskirtinis jų pranašumas yra įterptosios tvaraus atpalaidavimo{8}}vaistų tiekimo sistemos: adatos sienelių viduje sukurti nanokanalai (20–50 nm skersmens), reguliuoja vaisto išsiskyrimą difuzijos kinetika, o integracija su į magnetinį -lauką-reaguojančiais kompozitais įgalina impulsinį vaisto vartojimą{13}. Preliminarūs klinikiniai tyrimai rodo, kad nuolatinės dopaminerginės infuzijos nuo Parkinsono ligos atveju šios polimerinės adatos sumažina vaistų koncentracijos kraujyje svyravimo koeficientą nuo 45 % įprastomis injekcijomis iki tik 12 %.

Medžiagos gedimo analizė patvirtina, kad 99 % adatos lūžimo atvejų prasideda įtampos -koncentracijos taškuose: perėjimas adatos stebulės sandūroje (reikalingas minimalus įpjovos spindulys yra didesnis nei 0,3 mm arba lygus jam) ir nusmailėjęs kotas, jungiantis kaniulę ir galiuką (optimalus kūgio kampas yra 6–8 laipsniai). Baigtinių elementų modeliavimas patvirtina didžiausią šoninio lenkimo įtempių koncentraciją 5–8 mm proksimaliai nuo galo, o tai puikiai atitinka kliniškai dokumentuotas lūžio vietas. Naujausioje monolitinės kaniulės konstrukcijoje naudojama kintamo sienelės storio technologija: sienelės matmenys sustorėja iki 0,25 mm didelės įtempimo zonose, o kitur išlieka 0,15 mm, todėl lenkimo stiprumas pakeliamas iki 180 MPa, nepakenkiant bendram adatos lankstumui.