Agulhas hipodérmicas dolorosas podem não ser necessárias no futuro para aplicar injeções, injetar drogas e obter amostras de sangue.

Com impressão 4-D, Os engenheiros da Rutgers criaram agulhas minúsculas que imitam parasitas que se fixam nos tecidos e podem substituir as agulhas hipodérmicas, de acordo com um estudo no jornal Materiais Funcionais Avançados .

Enquanto a impressão 3D cria objetos camada por camada, 4-D vai mais longe com materiais inteligentes que são programados para mudar de forma após a impressão. O tempo é a quarta dimensão que permite que os materiais se transformem em novas formas.

"Acreditamos que nossa matriz de microagulhas impressas em 4-D permitirá um uso mais robusto e sustentado de minimamente invasivo, microagulhas sem dor e fáceis de usar para a administração de medicamentos, Cicatrizando feridas, biossensor e outras aplicações de tecidos moles, "disse o autor sênior Howon Lee, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Escola de Engenharia da Rutgers University-New Brunswick.

As agulhas hipodérmicas são amplamente utilizadas em hospitais e laboratórios para extrair sangue e injetar drogas, causando dor, deixando cicatrizes na pele e apresentando risco de infecção. Pessoas com diabetes costumam coletar amostras de sangue várias vezes ao dia com agulhas para monitorar os níveis de açúcar no sangue.

Microagulhas (agulhas miniaturizadas) estão ganhando atenção porque são curtas, fino e minimamente invasivo, reduzem a dor e o risco de infecção e são fáceis de usar. Mas sua fraca adesão aos tecidos é um grande desafio para a entrega controlada de drogas a longo prazo ou para biossensorio, que envolve o uso de um dispositivo para detectar DNA, enzimas, anticorpos e outros indicadores de saúde.

Na natureza, alguns insetos e outros organismos desenvolveram características microscópicas que aderem ao tecido, como os micro-ganchos de parasitas, ferrões farpados de abelhas e espinhos escamados de porcos-espinhos. Inspirado por esses exemplos, Os engenheiros da Rutgers desenvolveram uma microagulha que se conecta ao tecido quando inserida, melhorando a adesão. Eles combinaram uma técnica de micro impressão 3-D e uma abordagem de impressão 4-D para criar farpas voltadas para trás em uma microagulha.

Usando tecido muscular de frango como modelo, os pesquisadores mostraram que a adesão do tecido com sua microagulha é 18 vezes mais forte do que com uma microagulha sem barbela. Sua criação supera os exemplos relatados anteriormente, resultando em uma entrega de medicamento mais estável e robusta, coleta de bio-fluidos e biossensorização, o estudo diz.