Napunjeni špricevi su jednostavni za upotrebu; oni obezbeđuju tačne doze, tako da pacijenti mogu lako da ubrizgavaju sopstvene lekove. Ovi špricevi su postali uobičajeni u terapijama za najširi mogući spektar bolesti kao što su astma, rak, pa čak i hronične inflamatorne bolesti kao što je Kronova bolest. Ali ovi napunjeni špricevi ne funkcionišu uvek kako treba: hipodermične igle mogu da se začepe kada se čuvaju tokom dužeg vremenskog perioda, što dovodi do ubrizgavanja netačnih doza.
„Ovaj problem je centralno pitanje za proizvođače lekova i organe za odobravanje širom sveta“, kaže prof. Stefan Šeler. Radi za odeljenje za tehničko istraživanje i razvoj švajcarskog farmaceutskog koncerna Novartis i predaje farmaceutsku tehnologiju i biofarmaciju na Univerzitetu primenjenih nauka Kajzerslautern.
Šeler i njegov kolega dr Aleksandar Cirn napravili su detaljnu i sistematsku studiju koja matematički modeluje procese uključene u začepljenje igle. Ovo omogućava bolje razumevanje ovog neželjenog procesa. Ovde su istraživači, između ostalog, koristili TUM-ovu radiografiju i tomografiju na hladnom neutronu ANTARES u Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) u Garchingu.
„Rentgensko zračenje ne može adekvatno da prodre u metal igle“, objašnjava dr Majkl Šulc, koji je vodio neutronska merenja u radiografskoj ustanovi za TUM. „Međutim, neutroni prodiru u metal i otkrivaju jasan kontrast između vode i vazduha.“
I upravo su to naučnici tražili. Jedna važna poteškoća bio je mali unutrašnji prečnik hipodermalnih igala, koji je samo oko 0,2 mm. Međutim, detektor ANTARES jedinice je bio u stanju da jasno razlikuje segmente ispunjene vazduhom ili tečnošću unutar igle i učini ih jasno vidljivim.
Farmaceutski istraživači su pogledali 27 različito tretiranih napunjenih špriceva: neki su bili podložni temperaturnim fluktuacijama umesto da se čuvaju u frižideru prema uputstvima. Neki su takođe protresani i podvrgnuti varijacijama pritiska da bi se simulirao transport kao vazdušni teret i uskladišteni u različitim vremenskim periodima.
„Neutronski eksperimenti su nam jasno pokazali uslove pod kojima tečnost ulazi u iglu“, kaže Šeler. Preveliki pritisak unutar šprica u poređenju sa pritiskom okoline dovodi do bržeg začepljenja. I duži periodi skladištenja i visoke temperature takođe imaju negativan uticaj.
„Igle bi se u budućnosti mogle češće začepiti“, predviđa Šeler: Koncentracija aktivnih sastojaka u špricevima se stalno povećava kako bi se mogle davati visoke doze aktivnog sastojka u malim količinama subkutano. Ovo dovodi do povećane opasnosti od začepljenja igle.
„Sada radimo na tome da to sprečimo već u procesu proizvodnje“, kaže Šeler, dodajući da bi jedna od mogućnosti bila modifikacija procesa punjenja i stvaranje blagog podpritiska u špricu koji sprečava da tečnost uđe u iglu tokom skladištenja. Dalja istraživanja sa neutronima mogu dodatno optimizovati ovu vrstu mere.
