激光微喷射系统实现无痛注射

韩国首尔国立大学的科学家开发出一种以激光驱动的微喷射注射系统，能以适当的力道快速推动微细的药物流精准直达皮下目的地，实现无痛注射。

该校机械与航空工程系的科学家表示：该系统以掺铒钇铝石榴石激光为基础。掺铒钇铝石榴石激光是波长2 940nm的近红外波段激光，脉冲形式输出，接近水吸收的最大值，较10 600nm的CO2激光高16倍，因此作用深度更浅，组织热损伤仅为CO2激光的10%。这种类型的激光被皮肤科医生广泛应用，主要应用在较细浅的皱纹、皮肤光老化及部分痤疮引起的瘢痕，尤其是在面部整形领域。

他们使用了波长为2.9微米、持续时长为250微秒的激光脉冲对豚鼠皮肤进行荧光染色，以便开展注射可控研究。此外，科学家还采用了小型适配器与激光相结合。适配器内含有需要传送的液态药物和以水作为驱动液体的腔室，两者之间由柔性薄膜隔开。易于被水吸收的激光脉冲能在驱动液内生成大而稳定的气泡，而气泡所产生的较高压力会促使柔性膜发生形变，使得药物能从直径为150微米的喷嘴被有力地注入皮肤。

研究人员称：这是因为喷射压力的冲击大于皮肤的抗拉强度，因此药物流能轻易地穿透皮肤直达皮下数毫米内的目的地，而不会伤害相关组织或发生药液喷溅。由于喷射口径小、速度快，也不易引起疼痛。此外，新的微喷射系统还能借助多束能量更低的激光脉冲，显著提升药物的传送量及传送速度，并克服现有喷射注射器的诸多不足，如激光波长不易于被水质驱动液吸收，这将阻碍气泡的生成并削弱喷射流的能量。

科研人员表示：与其他由机械驱动或使用活塞类设备迫使药物进入皮肤的注射器不同，激光驱动的微喷射注射系统能精确控制给药深度和药物剂量，因此更适合疫苗接种等小剂量、多区域的临床注射应用。目前，他们正致力于这项技术的市场化。下一步的目标则是改进现有技术，使喷射药流直达表皮层，这一区域大约位于皮肤表面下500微米处，不存在神经末梢，因此可完全做到无痛注射。