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

Is-sistema ta 'injezzjoni taħt il-ġilda hija essenzjalment apparat mikrofluwidi li jsegwi liġijiet uniċi tat-trasport. Fi stat ta 'fluss laminari b'numru Reynolds Re < 100, il-fluss tas-soluzzjoni tad-droga huwa ddominat minn forzi viskużi. Skont l-ekwazzjoni ta 'Hagen-Poiseuille modifikata, ir-rata tal-fluss volumetrika Q mit-tubu tal-labra hija mogħtija minn Q=πΔP(D⁴ - d⁴) / (128μL), fejn D huwa d-dijametru ta' ġewwa u d huwa d-dijametru tal-qalba tal-labra (jekk hemm), u l-viskożità hija d-dinamika. Għal labra 27G użata b'mod komuni (dijametru ta 'ġewwa 0.21 mm) taħt thrust standard, ir-rata tal-fluss tas-soluzzjoni milwiema hija bejn wieħed u ieħor 0.15 ml/s, filwaqt li r-rata tal-fluss ta' sospensjoni b'viskożità ta '50 cP tinżel għal 0.03 ml/s. F'dan il-punt, jeħtieġ li tintuża labra 22G (dijametru ta 'ġewwa 0.41 mm) biex jinżamm ħin ta' injezzjoni raġonevoli.

L-effett tat-tensjoni tal-wiċċ ma jistax jiġi injorat fi flussi ta' mikro-skala. Il-wiċċ tal-likwidu mgħawġa ffurmat ġewwa siringa jiġġenera pressjoni addizzjonali ΔP=2 cosθ/r, fejn huwa l-koeffiċjent tat-tensjoni tal-wiċċ (72 mN/m għall-interface ta 'l-ilma-), θ huwa l-angolu ta' kuntatt, u r huwa r-raġġ ta 'ġewwa tat-tubu. Meta r=0.1 mm, din il-pressjoni tista 'tilħaq 1.4 kPa, ekwivalenti għal 10 ċm ta' kolonna tal-ilma. Kisjiet idrofiliċi (b'angolu ta 'kuntatt ta' 30-40 grad) jistgħu jnaqqsu din ir-reżistenza b'20%, iżda jistgħu jżidu l-assorbiment tal-proteini. Il-wiċċ super-lixx bijomimetiku żviluppat ġdid, billi jissakkar is-saff tal-likwidu lubrikanti permezz ta 'strutturi mikro-nano, jista' jikseb fluss kważi mingħajr frizzjoni b'angolu ta 'kuntatt li joqrob lejn 0 grad.

Ir-riċerka dwar id-dinamika tal-fluss tal-ġett tal-ponta tal-labra tindika li wara li l-mediċina likwida tħalli l-ponta tal-labra, tifforma tliet stati ta 'fluss tipiċi: ġett kontinwu (Aħna > 100), fluss ta' qtar (4

Il-proprjetajiet mhux-Newtonjani tad-demm waqt il-ġbir jeħtieġu t-tqandil speċjali. Id-demm juri mġiba ta' shear thinning b'rati baxxi ta' shear, bil-viskożità apparenti tonqos minn 4-5 cP waqt il-mistrieħ għal 3-3.5 cP b'rata ta' shear ta' 100 s⁻¹. Id-disinn tas-sistemi ta 'ġbir tad-demm bil-vakwu jeħtieġ li jkun imqabbel b'mod preċiż: għal demm b'ematokrit ta' 45%, f'labra ta '21G u pressjoni negattiva ta' -40 kPa, ir-rata ta 'shear hija madwar 3000 s⁻¹. F'dan il-punt, id-demm huwa bejn wieħed u ieħor fluwidu Newtonjan (b'viskożità ta '3.2 cP), u r-rata tal-fluss tista' tilħaq 40 ml/min. Jekk tintuża labra fina 25G, ir-rata ta 'shear tiżdied għal 12000 s⁻¹ fl-istess pressjoni negattiva, li tista' twassal għall-attivazzjoni tal-plejtlits indotta minn shear.

L-interazzjoni-dejqa tad-droga hija kruċjali għall-istabbiltà. Mediċini bbażati fuq il-proteini-jaderixxu ma' uċuħ tal-metall wara l-iżoterma ta' Langmuir. Il-kapaċità massima ta 'assorbiment ta' 316L stainless steel għall-insulina hija bejn wieħed u ieħor 0.8 ug/cm². Kisi tas-silikonju jista 'jnaqqas l-assorbiment għal 0.2 ug/cm², iżda jista' jirrilaxxa qtar taż-żejt tas-silikon (b'dijametru ta '0.5 - 5 μm), li jwassal għal rispons immuni. Il-kisja tal-polyethylene glycol (PEG) magħquda b'mod kovalenti żviluppata ġdida tifforma xkupilji molekulari ta '2-3 nm permezz ta' twaħħil sulfur醇-deheb fuq il-ħajt ta 'ġewwa tat-tubu tal-labra, li jirriżulta f'kapaċità ta' adsorbiment ta 'proteini ta' inqas minn 0.05 ug/cm² u l-ebda sustanza li tista 'tiġi lissija.

Il-kontroll tat-turbulenza huwa kruċjali għal ċerti drogi. Mediċini ta 'molekula kbar bħal antikorpi monoklonali jistgħu jgħaddu minn bidliet konformazzjonali meta r-rata ta' shear tkun akbar minn 10,000 s⁻¹. Il-labra laminari l-ġdida tinkorpora pjanċi ta 'gwida spirali fil-lumen, li tikkonverti l-enerġija tal-fluss f'enerġija kinetika rotazzjonali, u b'hekk iżżomm ir-rata ta' shear taħt il-5,000 s⁻¹. Esperimenti fuq l-annimali wrew li wara li trastuzumab ġie injettat permezz tal-labra tradizzjonali, l-attività tal-irbit tal-antiġen naqset bi 8%, filwaqt li naqset bi 2% biss meta ġiet injettata permezz tal-labra laminari. Dan id-disinn inaqqas ukoll il-fenomeni ta 'cavitation u jnaqqas il-ġenerazzjoni ta' mikrobżieżaq mill-0.3 ml/min konvenzjonali għal 0.05 ml/min.