injektionssprutan, även känd som injektionsnålen, är en anordning som används av läkare för att överföra vätskor till eller ut ur kroppen. Den består av en ihålig nål, som är fäst vid ett rör och en kolv. När kolvhandtaget dras tillbaka dras vätskor in i röret. Vätskan tvingas ut genom nålen när handtaget trycks ner. Sprutan introducerades i mitten av 1800-talet och har stadigt förbättrats med utvecklingen av nya material och mönster. Idag har det blivit ett så viktigt medicinskt verktyg att det nästan är en symbol som är synonymt med den praktiserande läkaren.

historia

sedan tillkomsten av farmaceutiska läkemedel har metoder för administrering av dessa läkemedel sökts. Olika viktiga utvecklingar som behövs för att inträffa innan injektioner genom en injektionsspruta kunde tänkas. Tidiga artonhundratalet läkare var inte medvetna om att läkemedel kunde införas i kroppen genom huden. Ett tidigt experiment som visade denna tanke utfördes emellertid av Francois Magendie 1809. I sitt publicerade arbete skisserade han en metod för att införa stryknin i en hund genom att använda en belagd trästång. År 1825 beskrev A. J. Lesieur en annan metod för administrering av läkemedel genom huden och applicerade dem direkt på blåsor på huden. G. V. Lafargue utvecklade ett förfarande för att införa morfin under huden med hjälp av en lansett. En droppnål uppfanns av F. Rynd 1844 för samma ändamål. Han publicerade emellertid inte sin metod förrän 1861, åtta år efter att den första hypodermiska sprutan beskrevs.

den första sanna injektionssprutan skapades av Alexander Wood 1853. Han modifierade en vanlig spruta, som vid den tiden användes för att behandla födelsemärken, genom att lägga till en nål. Han använde sedan denna nya enhet för att införa morfin i huden hos patienter som led av sömnstörningar. Några år senare lade han till en graderad skala på tunnan och en finare nål. Dessa modifieringar var tillräckliga för att locka uppmärksamheten hos resten av det medicinska samfundet, vilket resulterade i dess mer utbredda användning. under årens lopp har injektionssprutor genomgått betydande förändringar som har gjort dem mer effektiva, mer användbara och säkrare. En sådan förbättring var införlivandet av en glaskolv i cylindern. Denna innovation förhindrade läckage och minskade risken för infektioner, vilket gjorde enheten mer tillförlitlig. Tekniken för massproduktion av hypodermiska sprutor utvecklades i slutet av artonhundratalet. När plast utvecklades införlivades de i designen, minskade kostnaderna och förbättrade säkerheten ytterligare.

Bakgrund

det sätt på vilket en injektionsnål fungerar är enkelt. Vätska, såsom ett läkemedel eller blod, dras upp genom en ihålig nål i huvudröret när kolvhandtaget dras tillbaka. Så länge nålspetsen förblir i vätskan medan kolvhandtaget dras, kommer luft inte in. Användaren kan bestämma exakt hur mycket material som finns i röret genom att läsa mätmärkena på rörets sida. Vätskan matas ut genom nålen när kolvhandtaget trycks ner igen.

termen hypodermisk spruta kommer från de grekiska orden hypo, vilket betyder under och derma, vilket betyder hud. Dessa termer är lämpliga eftersom de beskriver exakt hur enheten fungerar. Nålen används för att genomborra det övre lagret av huden, och materialet i röret injiceras i skiktet nedan. I detta subkutana skikt accepteras de flesta injicerade materialen lätt i blodomloppet och cirkuleras sedan genom hela kroppen.

en spruta är en av tre primära metoder för att införa ett läkemedel i kroppen. De andra är transepidermala (genom huden) och orala. Användning av en hypodermisk nål som metod för läkemedelsadministration har några signifikanta fördelar jämfört med oral intag. För det första skyddas drogerna från matsmältningssystemet. Detta förhindrar att de kemiskt förändras eller bryts ner innan de kan vara effektiva. För det andra, eftersom de aktiva föreningarna snabbt absorberas i blodomloppet börjar de arbeta snabbare. Slutligen är det svårare för kroppen att avvisa läkemedel som administreras med spruta. Transepidermal läkemedelsadministration är en relativt ny teknik, och dess effekter är i allmänhet inte lika omedelbara som direktinjektion.

Design

det finns många hypodermiska sprutdesigner tillgängliga. Men alla har samma allmänna egenskaper, inklusive en fat, kolv, nål och lock. Fatet är den del av den hypodermiska nålen som innehåller materialet som injiceras eller dras tillbaka. En rörlig kolv finns i detta rör. Bredden på tunnan är variabel. Vissa tillverkare gör korta, breda rör, och andra gör långa, tunna. Den exakta designen beror till viss del på hur enheten ska användas. Änden på fatet som nålen är fastsatt på är avsmalnande. Detta säkerställer att endast den önskade mängden material kommer att dispenseras genom nålen. Vid basen av tunnan bort från nålfästet blossar två armar ut. Dessa bitar tillåter nålanvändaren att trycka på kolven med tummen medan du håller röret på plats med två fingrar. Den andra änden av fatet är avsmalnande.

kolven, som är ansvarig för att skapa vakuumet för att dra upp material och sedan ladda ur dem, är gjord av ett långt, rakt stycke med ett handtag i ena änden och ett gummikolvhuvud på den andra. Gummihuvudet passar snyggt mot cylinderns väggar och gör en lufttät tätning. Förutom att säkerställa att en exakt mängd material dras in, håller kolvhuvudets skrapverkan material från rörets inre väggar.

nålen är den del av enheten som faktiskt tränger igenom hudens lager. Beroende på hur djup injektionen eller vätskeextraktionen kommer att vara kan nålöppningen vara tunnare eller bredare och dess längd varierar. Det kan också fästas permanent på sprutans kropp eller bytas ut. För den senare typen av system skulle en mängd nålar vara tillgängliga för olika applikationer. För att förhindra oavsiktliga nålsticksskador placeras ett skyddskåpa över nålens topp när det inte används.

råmaterial

eftersom injektionssprutor kommer i direkt kontakt med kroppens inre, kräver statliga bestämmelser att de är tillverkade av biokompatibla material som är farmakologiskt inerta. Dessutom måste de vara steriliserbara och icke-toxiska. Många olika typer av material används för att konstruera det stora utbudet av hypodermiska nålar som finns tillgängliga. Nålarna är vanligtvis gjorda av ett värmebehandlingsbart rostfritt stål eller kolstål. För att förhindra korrosion är många förnicklade. Beroende på vilken typ av enhet som används kan rörets huvudkropp vara tillverkad av plast, glas eller båda. Plast används också för att göra kolvhandtaget och flexibelt syntetiskt gummi för kolvhuvudet.

tillverkningsprocessen

det finns många tillverkare av hypodermiska nålar, och medan var och en använder en något annorlunda process för produktion, förblir de grundläggande stegen desamma, inklusive nålbildning, plastkomponentformning, bitmontering, förpackning, märkning och frakt.

göra nålen

• 1 nålen är tillverkad av stål, som först upphettas tills den är smält och sedan
  

  Diagram över en injektionsspruta. Indragning av kolven skapar vakuum för att dra upp material, som sedan kan släppas ut genom att trycka på kolven. Gummihuvudet gör en lufttät tätning mot cylinderns väggar.

  dras genom en dö utformad för att uppfylla nålens storlekskrav. När det rör sig längs produktionslinjen formas stålet vidare och rullas in i en kontinuerlig, ihålig tråd. Tråden skärs på lämpligt sätt för att bilda nålen. Vissa nålar är betydligt mer komplexa och produceras direkt från en formgjutning. Andra metallkomponenter på nålen produceras också på detta sätt.

göra pipan och kolven

• 2 Det finns olika sätt att sprutröret kan formas, beroende på vilken design som behövs och vilka råvaror som används. En produktionsmetod är extrusionsgjutning. Plasten eller glaset levereras som granulat eller pulver och matas in i en stor behållare. Extruderingsprocessen innefattar en stor spiralskruv som tvingar materialet genom en uppvärmd kammare och gör den till en tjock, flytande massa. Det tvingas sedan genom en dö, vilket ger ett kontinuerligt rör som kyls och skärs.
• 3 för bitar som har mer komplexa former som ändarna, kolven eller säkerhetslocken används formsprutning. I denna process upphettas plasten och omvandlar den till en vätska. Det injiceras sedan med våld i en form som är inversen av den önskade formen. När det har svalnat stelnar det och behåller sin form efter att munstycket har öppnats. Även om kolvens huvud är gummi kan det också tillverkas genom formsprutning. Senare är kolvens huvud fäst vid kolvhandtaget.

montering och förpackning

• 4 när alla komponentdelar är tillgängliga kan slutmontering ske. När rören rör sig nerför en transportör sätts kolven in och hålls på plats. Ändarna som täcker röret är fästa. Gradering markeringar kan också skrivas ut på huvudröret kroppen vid denna punkt i tillverkningsprocessen. Maskinerna som skriver ut dessa markeringar är speciellt kalibrerade för att säkerställa att de skriver ut mätningar på exakt. Beroende på konstruktionen kan nålen också fästas vid denna tidpunkt tillsammans med säkerhetslocket.
• 5 När alla komponenter är på plats och utskriften är klar sätts injektionssprutorna i lämplig förpackning. Eftersom sterilitet av anordningen är absolut nödvändigt, åtgärder vidtas för att säkerställa att de är fria från sjukdomsframkallande medel. De är vanligtvis förpackade individuellt i lufttät plast. Grupper av sprutor packas i lådor, staplas på pallar och skickas till distributörer.

kvalitetskontroll

kvaliteten på komponenterna i dessa enheter kontrolleras under varje tillverkningsfas. Eftersom tusentals delar görs dagligen är fullständig inspektion omöjlig. Följaktligen kontrollerar linjeinspektörer slumpmässigt komponenter vid fasta tidsintervall för att säkerställa att de uppfyller storlek, form och konsistensspecifikationer. Dessa slumpmässiga prover ger en god indikation på kvaliteten på den hypodermiska sprutan som produceras. Visuell inspektion är den primära testmetoden. Men mer noggranna mätningar utförs också. Mätutrustning används för att kontrollera komponenternas längd, bredd och tjocklek. Typiskt används enheter som en vernierkaliper, en mikrometer eller ett mikroskop. Var och en av dessa skiljer sig åt i noggrannhet och tillämpning. Förutom specifika tester är linjeinspektörer stationerade vid olika punkter i produktionsprocessen och inspekterar komponenterna visuellt när de tillverkas. De kontrollerar saker som deformerade nålar eller rör, bitar som passar ihop felaktigt eller olämplig förpackning.

hypodermisk sprutproduktion kontrolleras strikt av USA: s regering, särskilt Food and Drug Administration (FDA). De har sammanställt en lista över specifikationer som varje tillverkare måste följa. De utför inspektioner av vart och ett av dessa företag för att säkerställa att de följer god tillverkningssed, hanterar klagomål på lämpligt sätt och håller tillräckliga register relaterade till design och produktion. Dessutom har enskilda tillverkare sina egna produktkrav.

framtiden

Sedan Alexander Wood introducerade den första enheten har hypodermisk sprutteknik förbättrats avsevärt. Framtida forskning kommer att fokusera på att designa bättre enheter som blir säkrare, mer hållbara, mer tillförlitliga och billigare att producera. Förbättringar av enhetstillverkningen kommer också att fortsätta. Ett exempel på detta är trenden mot att använda material som metaller och plast som har genomgått ett minimum av bearbetning från sitt normala tillstånd. Detta bör minimera avfall, öka produktionshastigheten och minska kostnaderna.