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».

Источник

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.

Источник