Schmerzlos: MIT-Forscher entwickeln Injektor mit Lorentzkraft-Antrieb

Ein Injektionsinstrument, das ein Medikament annähernd mit Schallgeschwindigkeit durch die Haut schießt, haben Forscher am MIT entwickelt. Da der Strahl nur hauchdünn ist, soll der Patient die Injektion praktisch nicht spüren.

Artikel veröffentlicht am 25. Mai 2012, 18:08 Uhr, Werner Pluta

Variable Geschwindigkeit: Injektionsgerät vom MIT (Bild: MIT BioInstrumentation Lab)

Keine Angst vor Spritzen mehr, versprechen Ian Hunter und Catherine Hogan vom Massachusetts Institute of Technology: Sie haben ein Gerät entwickelt, das ein Medikament mit Druck in einem feinen Strahl durch die Haut ins Gewebe befördert.

Der Druck wird nicht, wie bei vergleichbaren Geräten, von einer Feder erzeugt, sondern durch die Lorentzkraft: Der Antrieb besteht aus einem starken Permanentmagneten, der von einer Spule umgeben ist. Diese ist mit einem Kolben verbunden. Vorne an dem Instrument sitzt eine Ampulle mit dem Medikament.

Strahl von der Größe eines Stechrüssels

Wird eine Spannung an die Spule angelegt, treibt die Lorentzkraft die Spule vorwärts und damit den Kolben in die Ampulle. Das Medikament wird dann mit hohem Druck und beinahe mit Schallgeschwindigkeit in das Gewebe geschossen. Der Strahl, der aus der Ampulle komme, habe den Durchmesser des Stechrüssels einer Mücke, erklärt Hunter. Das bedeute, der Patient spüre von der Injektion so viel wie von einem Mückenstich.

Das Instrument ist computergesteuert. Das bedeutet, anders als bei einem von einer Feder angetriebenen Pendant, dass der Nutzer bei diesem Instrument zu jedem Moment der Injektion die Kontrolle behält. So könne beispielsweise die Ausstoßgeschwindigkeit variiert werden, so dass das Medikament mit einer anderen Geschwindigkeit in das Gewebe eingebracht als durch die Haut geschossen werde, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Medical Engineering & Physics. Es sei auch möglich, das Medikament wieder aus dem Gewebe herauszuziehen, wenn das nötig sein sollte.

Medikament in Pulverform

Dadurch kann das Injektionsgerät darauf programmiert werden, eine beliebige Dosis des Medikaments abzugeben - ein von einer Feder angetriebener Injektor könne nur die ganze Dosis abgeben. Auch wie tief die Arznei in die Haut eingebracht werden soll, ist einstellbar. Schließlich muss das Medikament nicht als Lösung vorliegen - das Gerät kann auch Pulver injizieren. Es sei sogar möglich, ein Medikament durch das Auge in die Retina oder durch das Trommelfell ins Innenohr einzubringen, sagt Hunter.

Wissenschaftler suchen schon seit einiger Zeit nach der Möglichkeit, Medikamente ohne zu spritzen durch die Haut zu bringen. Bei Stoffen, deren Moleküle klein genug sind, dass sie durch die Poren der Haut passen, geht das - bei einem Nikotinpflaster etwa. Medikamente, die auf Proteinen basieren, lassen sich jedoch nicht auf diese Weise verabreichen.