超高速射流无针注射器
一、成果简介
无针注射给药是将液体药物加速至一定的速度,使药物穿透皮肤外层递送至皮下、肌肉或薄膜部位,并在特定组织层释放发挥药效的新型给药方式。无针注射具有注射时疼痛感小、能避免交叉感染风险、避免针刺部位产生炎症、注射后药物吸收率高的特点,目前已被逐步应用于临床医疗及家庭保健。
目前无针注射器原理基本是驱动模块(动力源)产生推力推动活塞(或推杆),活塞推动药液以较高的速度从喷孔喷射刺破人体皮肤,在人体皮肤上制造一个小创口并将药液注射进皮下组织。常见的驱动模块有弹簧动力式、高压气动式、电磁式等。高压高速的微小孔喷射在瞬时穿透人体皮肤的穿渗效果是无针注射给药方法的关键点,穿渗效果直接影响注射效果,而穿渗效果又直接与射流参数相关,所以射流参数决定无针注射器的注射效果。无论以上哪种驱动模块的无针注射器,产生的驱动力有限,再加上活塞和壳体间的摩擦力进一步损失了驱动力,目前达到的喷射速度大多为140160m/s,注射深度一般为68mm,难以进一步提高,达不到有些药物所需的注射深度,限制了无针注射器的应用。驱动力不够带来的另一个问题是,如果药管喷孔进一步减小,药液无法喷出,喷孔越大创口越大,所以驱动力不足阻碍进一步缩小创口面积,而创口大小是无针注射器使用者非常重视的指标。
针对现有技术的缺点或不足,本成果具有药液喷射速度高,注射深度更深、创口更小,且成本更低廉的优势。注射器包括壳体,置于壳体液体介质中的电爆炸单元,电爆炸单元包括平行设置的高压正极和高压负极,以及连接于两者之间的回转体形状的金属丝阵,在金属丝阵内设置药管,药管喷药液的一端伸出壳体外部,高压脉冲电源为电爆炸单元供电时,金属丝阵发生电爆炸,冲击波挤压药管内的药液高速喷出。
图1.超高速射流无针注射器的立体图
二、应用领域
无针注射器在多个领域都有广泛应用,主要包括医疗、动物疫苗接种和特殊环境急救等。
医疗领域中无针注射器可有效消除患者对针头的恐惧,大幅提升治疗依从性。同时无针注射器可以将药物以极细液体流精准注入皮下,显著提升患者用药体验和药物吸收效率,避免了医疗锐器废弃物的问题。
动物疫苗接种领域可减少疼痛和压力,无需针头介入,通常被认为能减轻动物所受的疼痛和压力,减少动物挣扎。同时将疫苗广泛分散到组织中,增加抗原与免疫细胞的接触面积,从而增强免疫反应。该技术不受针头长度和规格的影响,也不依赖于操作者的技术水平,确保每次注射都能达到适当的深度,从而提高接种效率。
无针注射器可以在没有医疗设施的情况下进行紧急救治,快速将药物送达伤员体内,减少等待时间和操作复杂性。
三、市场前景
超高速射流无针注射器药液喷射速度高,穿透人体组织更深,使用范围更广。且注射器在皮肤上留下的创口更小,更容易愈合。注射器的电爆炸单元没有活塞、推杆、密封件及复杂的驱动机构,是一种全新的驱动方式,大大简化了无针注射器的结构,因新的驱动结构更简单,耗材成本更低,对需要长期注射药物的情况很有优势。同时作为耗材的药管的结构也更简单,使无针注射器的使用成本大大降低,加速无针注射器的推广应用。
数据显示全球无针注射市场规模在2022年约为13亿美元,预计2023-2030年的复合年增长率为8.2%。此外,中国无针注射市场也处于快速发展阶段,多地已将其纳入医保,市场规模不断扩大。预计全球无针注射系统市场将在未来几年内以16.30%的复合年增长率增长,到2029年将达到3235.3亿元
四、知识产权
1、成果由bw必威西汉姆联官网首页单独持有;
2、本成果已授权专利。
五、合作方式
合作开发、技术服务和咨询、技术许可、技术转让等。
六、对接方式
(1)合作意向方联系Betway必威西汉姆联;
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