Automatyczna strzykawka
ZESPÓŁ AUTORSKI
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
- dr hab. inż. Adam BARTNICKI - kierownik zespołu
- dr hab. inż. Barbara NASIŁOWSKA - członek zespołu
CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Automatyczna strzykawka „AS-BioWAT”, pozwala na samodzielne podanie w szybki i sprawny sposób (również przez odzież wierzchnią) leku domięśniowego (np. morfiny lub adrenaliny) w sytuacjach bezpośredniego zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego (wstrząs anafilaktyczny, obrażenia ciała, zatrucia substancjami chemicznymi), ze szczególnym uwzględnieniem sytuacji mających miejsce na współczesnym polu walki. Dlatego między innymi opracowane rozwiązanie przystosowane jest do wykonania zastrzyku z wykorzystaniem jednej dłoni, a w odróżnieniu od istniejących rozwiązań, jest urządzeniem wielorazowym, w którym wykorzystywane są wymienne, dostępne na rynku "ampułki insulinowe". Dzięki zastosowanemu powtarzalnemu mechanizmowi wyzwalającemu iniekcję (wykonanie zastrzyku), po użyciu strzykawki wystarczy wymienić w niej ampułkę z lekiem domięśniowym i urządzenie gotowe jest do kolejnego użycia, co znacząco zmniejsza koszty związane ze stosowaniem jednorazowych automatycznych wstrzykiwaczy, które po użyciu (lub przedawnieniu) należy utylizować (ochrona środowiska).
ISTOTA WYNALAZKU
W Wojskowej Akademii Technicznej, wychodząc naprzeciw zapotrzebowaniu na automatyczną strzykawkę do samodzielnego wykonywania zastrzyków domięśniowych, podjęto prace zmierzające do opracowania konstrukcji takiej strzykawki. Analiza możliwości wykorzystania strzykawek insulinowych do samodzielnego, skutecznego wykonywania zastrzyków domięśniowych w sytuacjach ekstremalnych (szoku pourazowego, wstrząsu anafilaktycznego) potwierdziły, iż tego typu sytuacje wymagają zastosowania innego rozwiązania strzykawki. W wyniku prac zespołu naukowców z WAT powstało alternatywne dla istniejących rozwiązań, rozwiązanie automatycznej strzykawki.
Konstrukcja automatycznej strzykawki przystosowana jest do współdziałania z typowymi ampułkami, powszechnie stosowanymi w przemyśle farmaceutycznym, w związku z czym jest urządzeniem uniwersalnym, które można wykorzystać do podawania różnych leków i domięśniowych środków farmaceutycznych. Zaproponowane rozwiązanie jest urządzeniem wielokrotnego użytku, które po wymianie ampułki z lekiem i igły lub tylko ampułki może być nadal stosowane, co nabiera szczególnego znaczenia chociażby w procesie rotacji leków, którym mija termin przydatności. Nowością w projekcie automatycznej strzykawki jest również mechanizm uderzeniowy wyposażony w tłok zespolony ze sprężyną i profilowanym trzpieniem połączonym przesuwnie z mechanizmem spustowym. Ponadto automatyczna strzykawka jest wyposażona w zabezpieczenia uniemożliwiające samoistne uruchomienie mechanizmu spustowego i niekontrolowane wypłynięcie leku, przy jednocześnie prostej budowie i łatwej obsłudze z wykorzystaniem jednej ręki.
Nowością w projekcie automatycznej strzykawki jest:
-mechanizm uderzeniowy wyposażony w tłok zespolony ze sprężyną i profilowanym trzpieniem połączonym przesuwnie z mechanizmem spustowym,
-możliwość współdziałania z typowymi ampułkami, powszechnie stosowanymi w przemyśle farmaceutycznym,
-możliwość podawania różnych leków i domięśniowych środków farmaceutycznych z wykorzystaniem tej samej strzykawki,
-wielokrotność użytkowania, po wymianie igły i ampułki z lekiem lub samej ampułki z lekiem.
Przeprowadzone próby funkcjonalne i badania skuteczności iniekcji opracowanego w WAT demonstratora potwierdziły poprawność założeń konstrukcyjnych przyjętych na etapie jego projektowania. W kolejnym etapie prac nad rozwiązaniem automatycznej strzykawki jej elementy wykonano metodą przyrostową w technologii druku 3D, a docelowo opracowana zostanie technologia wykonywania podzespołów automatycznej strzykawki na urządzeniach wtrysku wysokociśnieniowego – wtryskarkach, co znacząco zwiększy wydajność procesu produkcji.
Różnica w konstrukcji opracowanych rozwiązań polega na zastosowaniu w pierwszym rozwiązaniu ampułki z lekiem, w której umieszczona jest igła, natomiast w drugim rozwiązaniu wykorzystano typową „ampułkę insulinową” napełnioną lekiem domięśniowym, morfiną lub adrenaliną i igła umieszczona w tulei cylindrycznej, zabezpieczającej igłę przed oddziaływaniem niepożądanych czynników zewnętrznych. Innowacyjnością w obydwu przypadkach jest możliwość wymiany ampułki z igłą (w pierwszym rozwiązaniu) i igły lub/i ampułki (w drugim rozwiązaniu), które po upływie terminu ważności lub użyciu będą podlegały wymianie. W drugim rozwiązaniu niewątpliwą innowacyjnością jest dodatkowe zabezpieczenie igły przed szkodliwym wpływem patogenów w procesie iniekcji, poprzez pokrycie jej wybranymi substancjami leczniczymi. Skuteczność zabezpieczenia igły została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi, w których oceniono bakteriostatyczność igły pokrytej substancją leczniczą.
POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU
Dla potrzeb komercjalizacji opracowanego w WAT rozwiązania automatycznej strzykawki opracowano plan jej komercjalizacji. Prowadzone rozmowy z podmiotami zainteresowanymi wdrożeniem opracowanej technologii (między innymi z firmą Polpharma S.A. i Departamentem Wojskowej Służby Zdrowia) wskazują na duży potencjał komercjalizacyjny powstałego dobra. W wyniku przeprowadzonych negocjacji z firmą MediSensonic S.A., zainteresowaną wdrożeniem automatycznej strzykawki, podpisano umowę licencyjną na przedmiotowe dobro intelektualne. W ramach realizacji projektu B+R przez spółkę MediSensonic S.A., w którym naukowcy WAT będą brali czynny udział, automatyczna strzykawka osiągnie 9 poziom gotowości technologicznej i będzie gotowa do wdrożenia.
Najbardziej rekomendowanym rynkiem dla komercjalizacji automatycznej strzykawki będą Siły Zbrojne RP, Państwowa i Ochotnicza Straż Pożarna, Straż Graniczna, Policja, TOPR oraz GOPR, a także instytucje opiekuńcze i indywidualni użytkownicy.