Что изобрел и запатентовал новозеландский фармацевт колин мердок
Что изобрел и запатентовал новозеландский фармацевт колин мердок
– На прививку! Первый класс!
– Вы слыхали? Это нас. –
Почему я встал у стенки?
У меня. дрожат коленки.
Сергей Михалков, «Прививка»
И такое бывает? ДА! Но сначала – откуда взялся этот страшный шприц, это чудо медицины? Инструмент пыток и детских страхов, да и взрослых страхов тоже. Правда, взрослые боятся по-взрослому: хоть и страшно, но укол сделать надо, например, как на рис. 1. Ну, подумаешь, укол, укололи и пошёл…
Рис. 1. Вот это инструмент… ни одна мышца не дрогнет ни у доктора, ни у пациента. Большому дяде – большой шприц
А вот у детей страх просто панический и неукротимый, плохо управляемый. Для них шприц – это ужас ужасный и кошмар кошмарный.
И всё-таки, откуда же он взялся?
Ну, а откуда всё берется? Его кто-то придумал, изобрёл и пустил в жизнь.
Рис. 2. Медея
(картина Энтони Фредерика Огастоса Сэндиса) 
Рис. 3. Ясон с золотым руном
А как было до шприца? – вот так и было, жили без этого чуда техники.
Так Медею стали считать основоположницей медицины, само слово «медицина» берёт начало от её имени.
А древнегреческий врач Гиппократ, 2400 лет назад в качестве шприца применил полую трубку, к концу которой был прикреплён мочевой пузырь свиньи – и эта конструкция скорее всего напоминала не шприц, а клизму.
Историки и археологи находили различные свидетельства активного использования примитивных прототипов современных шприцов. Как свидетельствуют исследования, на вене делали тонкий разрез острым ножом, а затем в получившееся отверстие быстро вставляли механизм с лекарственным препаратом. Очевидно, что и разнообразие медикаментов в те времена было весьма скудным, а потому такие технологии оставались прерогативой богатых и влиятельных людей.
Французский философ, математик и физик Блез Паскаль (рис. 4), зучая особенности поведения жидкости под давлением, изобрёл шприц – конструкцию из пресса и иглы. И произошло это в 1648 году. К сожалению, его шприц заинтересовал окружающих гораздо меньше остальных приборов.
Кстати, в его честь названа единица измерения давления – Па (паскаль).
А вот если бы ещё в XVII веке человечество заметило такое изобретение, как шприц, то много болезней можно было бы лечить более эффективно.
Тем временем, в 1656 году в Лондоне на кафедре биологии современник Паскаля – любознательный учёный сэр Кристофер Рен (рис. 5) мучил животных, пытаясь сделать им уколы. Не будучи медиком, а математиком и архитектором, доктор Рен проявлял большой интерес к естествознанию, в том числе внутривенному введению растворов животным. Для чего разрезал шкуру животных лезвием и с помощью птичьего пера вводил внутрь растворы разных веществ. Так родилась инфузионная терапия, а Кристофер Рен считается её основателем.
Примерно в это же время немецкий ботаник, алхимик и врач Иоган Сигизмунд Эльсгольц начал работу с людьми при помощи приспособления, которое отдалённо напоминало иглу Рена. И вот в 1664 году Эльсгольц сделал попытку внутривенной инъекции и переливания крови от человека к человеку инъекционным приспособлением, наподобие ствола птичьего пера.
Рис. 6. Так оригинально изобразил художник
доктора Эльсгольца в опытах по проведению
внутривенных инъекций
(гравюра 1667 г.) 
Рис. 7. Стилет
На рис. 6 приведена иллюстрация, датированная 1667 г., с изображением опытов доктора Эльсгольца по проведению внутривенных инъекций.
Также истории известен предшественник шприца – «Стилет», автором которого является А. Neuner (рис. 7).
Иллюстрация этой конструкции была найдена в журнале «Journal der Chirurgie by the Chief Physician of Darmstadt» в 1827 году.
И, как видим на рис. 7, конструкция шприца типа «Стилет» (в переводе с итальянского – острый стержень) была металлической и состояла из цилиндра и не прилегающего к его стенкам поршня со штоком, выходным отверстием служила суженная трубка.
Сквозь всю эту технику проходила простая игла с захватом, с помощью которого она вынималась из инъектора после прокалывания кожи (как свидетельствует публикация W. Hoffmann-Axthelm 1981 г.).
Уже в знакомом для нас виде медицинский шприц был официально запатентован в 1853 году. Изобретателями этой модели шприца были француз Шарль Габриэль Праваз, ветеринарный врач-хирург, и шотландец Александр Вуд, лечивший людей (рис. 8). Примечательно и то, что каждому из этих изобретателей шприц понадобился по своим собственным причинам.
Праваз работал с различными животными, а поскольку все они достаточно неспокойно переносили лечение, то ему нужно было, чтобы медикаменты поступали непосредственно в кровь, начиная действовать гораздо быстрее, а значит, контролировать животное было проще, и выполнять все процедуры в разы быстрее.
Первые шприцы состояли из непрозрачного каучукового цилиндра, металлического поршня и иглы. Поскольку нельзя было определить, сколько жидкости находится в шприце, мерные насечки делали на самом поршне. Данное изобретение практически стало хитом и очень быстро приобрело огромную популярность, что и вывело медицину на принципиально новый уровень, ведь теперь во многих случаях удавалось обходиться без хирургического вмешательства, а многие лекарственные препараты начали действовать гораздо эффективнее. Как наиболее мощное болеутоляющее морфий широко использовался для облегчения мучений раненых в Гражданской войне в Соединённых Штатах, но многие участники боёв вернулись домой законченными морфинистами. По оценкам, таких несчастных было более полутора миллионов человек. Франко-прусская война 1870 г. создала идентичную ситуацию в Европе. Так называемая «Болезнь солдата» стремительно завоёвывала мир, в результате чего медицина столкнулась с проблемой детоксикации миллионов наркоманов.
В таком формате данное изобретение модели шприца просуществовало достаточно долго, и следующие серьёзные изменения технологий внутритканевого введения лекарственных препаратов произошли в 1894 году, когда известный французский стеклодув Фурнье сделал шприцы со стеклянными цилиндрами.
Поршень ещё оставался каучуковым, но он позволял под давлением впрыскивать лекарство под кожу. Отсюда и произошло слово «шприц», что в переводе с немецкого означает «брызгать». Но ничто не появляется на пустом месте, всё, существующее сегодня, предопределяется вчерашними событиями, и изобретение шприца в том числе.
При этом вместе со шприцем начала активно развиваться фармакология, и учёные принялись создавать препараты, эффективно применять которые можно только внутривенно или же внутримышечно.
В 1906 году в России был сконструирован многоразовый разборный шприц типа «Рекорд» со стеклянным цилиндром, металлическим поршнем и металлической иглой (рис. 9).
Рис. 9. Многоразовый шприц
типа «Рекорд»
В 1950 году американец А. Смит изобрёл и запатентовал одноразовые шприцы, имевшие стеклянный цилиндр, поршень из пластика и иглу из нержавеющей стали, в 1956 г. новозеландский фармацевт Колин Мёрдок создал одноразовый полностью пластиковый шприц. Внедрение этих шприцев значительно облегчило работу медицинского персонала. Очень скоро шприцы стали дёшевы и общедоступны. В наше время существует, например, самый маленький шприц – инсулиновый (объёмом 1–2 мл) и самый большой шприц Жане (объём 150 мл) для удаления жидкости из организма пациента или для промывания полостей. Усовершенствование шприца продолжается.
Во второй половине XX в. – начале XXI в. были изобретены шприцы безопасности, так называемые разрушающиеся шприцы. Они имеют особое приспособление в цилиндре, которое после инъекции поднимает иглу в цилиндр, что исключает повторное использование шприца.
Сегодня, безусловно, каждому ясно, что обычный для нас медицинский шприц – это одно из величайших изобретений человечества.
Так что уколов бояться не нужно. Без них современная медицина не обходится. Как поётся в известной бодрой детской песне на музыку А. Лазарева:
«Я уколов не боюсь:
Если надо – уколюсь!
Это только трус боится
На укол идти к врачу.
Лично я при виде шприца
Улыбаюсь и шучу».
Что изобрел и запатентовал новозеландский фармацевт колин мердок
На кончике иглы: эволюция одноразового шприца. История разработки
ПРОТОТИПЫ СОВРЕМЕННОГО ШПРИЦА
Попытки ввести лекарство в организм человека прямо в кровь, минуя пищеварительный тракт, делались с тех самых пор, как человек получил элементарное представление об анатомии. Тогда же появились примитивные прототипы шприцов, о чем свидетельствуют находки историков и археологов. Также древние эскулапы делали надрезы на коже пациента и втирали снадобья в рану. Безусловно, подобные манипуляции были не только неэффективными, но и опасными для здоровья. В XIII веке врачи «усовершенствовали» этот инвазивный метод: с помощью приспособления, напоминающего современную клизму, лечебный раствор впрыскивали под кожу пациента.
Гораздо позднее, в 1648 году, французский философ, математик и физик Блез Паскаль изобрел конструкцию из пресса и иглы, напоминающую шприц. Но, к сожалению, его «шприц» заинтересовал медицинское сообщество гораздо меньше остальных изобретений и остался незамеченным. Эксперименты по созданию шприцев в это же время проводили двое ученых: Кристофер Рен в Лондоне ставил опыты на животных, пытаясь делать им «уколы» лекарств с помощью птичьего пера, а немец Иоганн Эльсгольц применял прибор для введения лекарств, отдаленно напоминающий иглу Рена.
Заслуга доктора А. Вуда заключается в изобретении полой иглы для шприца и применении этой конструкции для подкожных инъекций. В желании избавить своих пациентов от боли он разработал новый метод введения анестезирующего лекарства под кожу, а также создал прибор для уколов, взяв за основу инъектор Паскаля, дополнив и улучшив его. Шарль Праваз же использовал шприц для хирургической помощи животным.
Структура первых шприцев у изобретателей несколько отличалась, однако вскоре они пришли к единому решению. В качестве основы был взят непрозрачный каучуковый цилиндр, внутри которого находился хорошо подогнанный поршень из кожи и асбеста с торчащим наружу металлическим штырем. На другом конце цилиндра закреплялась полая игла.
В таком формате изобретение просуществовало достаточно долго, и следующие серьезные изменения с технологией внутритканевого введения лекарственных препаратов произошли в 1894 году, когда известный французский стеклодув Фурнье изготовил шприцы со стеклянными цилиндрами. Эта идея была тут же коммерциализирована французской компанией «Луер» (Luer): в 1894-1897 годах были введены в практику цельные стеклянные шприцы многоразового использования, достаточно простого устройства размером от 2 мл до 100 мл. Шприц имел цилиндр с делениями и пустотелый поршень, заканчивающийся конусом. Данная конструкция изготавливалась из термически и химически стойкого стекла, хорошо переносила дезинфекцию кипячением, а также в воздушном стерилизаторе при температуре 200 о С.
«РОЖДЕНИЕ» ОДНОРАЗОВОГО ШПРИЦА
Американский изобретатель Артур Смит решил двигаться в другом направлении и в 1950 году получил патенты США на одноразовые шприцы, состоящие из стеклянного цилиндра, пластикового поршня и тонкой длинной иглы из нержавеющей стали. Данное изобретение приобрело популярность, так как у врачей отпала необходимость в кипячении и дезинфекции шприцев. А, благодаря предприимчивости ученого, новинка очень быстро стала весьма дешевой и общедоступной. Первые одноразовые шприцы стали массово производиться компанией «Becton, DickinsonandCompany» в 1954 году.
На создание одноразового шприца К. Мердока натолкнула потребность в безопасном приспособлении для вакцинации животных. Чтобы упростить и ускорить эту процедуру он предложил выпускать уже готовый к работе шприц, заполненный раствором для введения. Позже ему пришла в голову идея, что одноразовый шприц можно использовать и во врачебной практике, сведя, тем самым, к минимуму риск передачи инфекции от одного пациента к другому. И уже с 1961 года той же «Becton, DickinsonandCompany» в промышленных масштабах был налажен выпуск первых доступных одноразовых шприцев «BDPlastipak» из небьющейся термостойкой пластмассы, что стало своего рода революцией в медицинской отрасли.
В течение последующих 15 лет Колин Мердок занимался развитием своего изобретения, созданием его улучшенных моделей, патентованием, и уже в начале 70-х годов XX века патент на изобретение одноразового шприца был зарегистрирован им во всех странах мира.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В «ШПРИЦЕВОЙ ИНДУСТРИИ»
— тугость хода поршня (двухкомпонентным шприцем нельзя плавно сделать инъекцию, точно дозируя препарат, особенно, если это раствор на масляной основе);
— неравномерное, слабо контролируемое движение поршня на протяжении всей инъекции;
— характерный «щелчок» в конце инъекции;
— риск попадания в организм микрочастиц полипропилена, из которого изготовлен шприц. На фоне напряжения, которое вызывало использование такого шприца, повышалась травматичность процедуры, а, значит, возрастали болевые ощущения пациентов.
В настоящее время, помимо совершенствования третьего компонента, фирмы-производители рекомендуют для каждого объема шприца применять положенную по длине иглу. Не так давно сотрудники клиники «NewCrossHospital» в городе Вулвергемптон (Великобритания) совершили открытие, которое очень скоро заставит внести существенные изменения в технологию производства медицинских игл. Исследователи обнаружили, что шприцы для аллергиков с дозой эпинефрина, раствора адреналина снабжены иглами, которые в очень многих случаях имеют недостаточную длину для того, чтобы «пробить» толстый слой жира на бедрах больных. С помощью таких шприцев аллергики, почувствовав начало развития анафилактического шока, должны как можно скорее самостоятельно ввести себе препарат в верхнюю часть бедра. Используя аппарат для ультразвукового исследования, ученые проверили толщину разных тканей в бедрах 28 участников. Оказалось, что у 68% больных толщина жира, расположенного поверх мышц, значительно превышала длину игл «шприцов-ручек» с эпинефрином. В результате уже совсем скоро в Великобритании начнется производство игл для шприцев увеличенной длины специально для пациентов с ожирением.
Еще одним направлением в развитии современных шприцев является снижение болезненности инъекции за счет применения атравматических игл. Такая игла тщательно отшлифована, имеет острие трехгранной заточки (в противовес обычному косому срезу) и покрыта тонким слоем силикона. Ее строение позволяет существенно снизить болевые ощущения пациента во время инъекции: ведь она не «разрывает» волокна тканей, как большинство используемых сегодня игл, а как бы раздвигает их. Силиконовое покрытие снижает трение иглы при вхождении в ткани человеческого тела. Это очень ценное свойство, особенно в тех ситуациях, когда больным требуется внутримышечное введение лекарственного средства несколько раз в день на протяжении длительного периода времени или всей жизни (например, больным сахарным диабетом).
Для снижения болезненности инъекций японцы недавно изобрели специальную зазубренную иглу, напоминающую жало москита или рабочий край пилы. Она будет контактировать с тканями только зубчиками, а не всей своей поверхностью, как обычная. Англичане создали робота, делающего внутривенные инъекции, и сверхбыструю иголку, которая входит в кожу со скоростью 90 км/час. Американцы же доказали, что если предварительно подержать иглу в морозилке, пациент даже не почувствует укола.
 |
| Марк Коска (Marc Koska) |
В настоящее время многие изобретатели работают над реализацией идеи действительно одноразовых шприцев, которые было бы просто физически невозможно использовать дважды. Эта задача обусловлена борьбой с распространением ВИЧ и других инфекций, передающихся при повторном использовании одноразовых шприцов. Изобретателем первого в мире «умного» самоблокирующегося шприца K1 стал англичанин Марк Коска (MarcKoska). К1 сконструирован так, что после первого использования самоуничтожается (safetysyringes). 23 июля 2009 года на конференции TED Марк познакомил медицинскую общественность со своим изобретением.
Такой шприц может изготавливаться на том же оборудовании, что и обычные шприцы (с незначительной модернизацией) из тех же материалов, что обычные шприцы. К тому же его применение не требует обучения медперсонала.
Одноразовые шприцы третьего поколения уже используются во многих странах, являясь безопасной альтернативой для инъекций. Некоторые модели включают слабое место в конструкции поршня, из-за которого поршень ломается в случае, если пользователь пытается оттянуть его после инъекции. Есть модели с металлическим зажимом, который блокирует поршень, предупреждая тем самым его извлечение из цилиндра, а в некоторых моделях по завершении инъекции игла втягивается в цилиндр поршня. Кроме того, разрабатываются шприцы, обеспечивающие защиту медицинских работников от случайных травм в результате укола иглой, которые приводят к инфекциям. По завершении инъекции игла автоматически закрывается футляром или колпачком.
Поддерживая эту идею, ВОЗ в феврале 2015 года выпущены новые руководящие принципы и политика по безопасности инъекций. Они содержат подробные рекомендации, учитывающие важность характеристик шприцев, включая устройства для защиты медицинских работников от случайных травм в результате уколов иглой, приводящих к инфицированию.
Всемирная организация здравоохранения настоятельно рекомендовала руководствам всех стран обеспечить к 2020 году переход на использование шприцев новой конструкции, предотвращающей их повторное применение. Производителям медоборудования необходимо как можно скорее модернизировать свое производство.