Nuevo proyecto permitirá inyectar medicamentos y vacunas a bajo costo y sin dolor Desde Puebla

Staff/RG

Un equipo de científicos del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), centro público de investigación de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti), desarrolla un nuevo prototipo de inyector sin aguja que permitirá suministrar medicamentos de manera sencilla sin entrar en contacto con la piel.

Se trata de un dispositivo que, a diferencia de otros existentes en el mercado, utiliza descargas eléctricas en lugar de láseres especializados y costosos. Las motivaciones del proyecto son sociales, ambientales y de seguridad, ya que este dispositivo puede utilizarse varias veces al no entrar en contacto con la piel, lo que reduce el impacto ambiental de las inyecciones tradicionales y disminuye los riesgos y el dolor de los pacientes al ser una técnica no invasiva.

El INAOE cuenta con una amplia experiencia en el desarrollo de este tipo de inyectores sin aguja, ya que desde 2015 desarrolló un dispositivo similar basado en el uso de láseres.

Este nuevo instrumento es resultado de cinco años de trabajo y de un equipo que incluye a investigadores y estudiantes de diferentes disciplinas como física, ciencias biomédicas, óptica, etc. El proyecto es liderado por los doctores Samuel Cruz Vanegas y Rubén Ramos García, investigadores de la Coordinación de Óptica del INAOE. De hecho, hace unos días dos estudiantes de la UDLAP que participaron en el proyecto como parte de sus prácticas profesionales obtuvieron un premio a nivel nacional.

El Dr. Samuel Cruz Vanegas comenta que el prototipo de inyector sin aguja, a diferencia de otros —incluso comerciales—, genera un efecto de flujo enfocado, lo que permite dirigir los líquidos y formar pequeñas estructuras micrométricas de alta velocidad: “Nosotros utilizamos este efecto para atravesar tejidos suaves”.

Este desarrollo presenta ventajas económicas frente a dispositivos que utilizan láseres, ya que en este caso se emplean descargas de alto voltaje controladas mediante electrónica convencional.

Agrega que el inyector se encuentra en la etapa TRL4, “es decir, estamos en pruebas a nivel laboratorio; ya hemos verificado que cumple con su función, hemos realizado pruebas con muestras de gel que simulan las propiedades mecánicas de la piel y nos encontramos en la fase de ensayos ex vivo. Hemos estado probando con piel de cerdo y de pollo. Ya contamos con algunos resultados”.

En relación con el premio obtenido por Montserrat Fuentes Torres, estudiante de Biomédicas, y Mariana García Suárez, estudiante de Física, ambas de la UDLAP, en la FEMECI 2026 por el proyecto “Inyección sin aguja”, informa que ambas formaron parte del grupo de estudiantes de prácticas profesionales dentro del proyecto, y fueron asesoradas por ambos investigadores: “Realizaron una estancia de seis meses durante la cual las capacitamos en el funcionamiento del inyector (parte eléctrica, electrónica y programación). Nos apoyaron en pruebas de velocidad de los chorros y en el ensamblaje de las cámaras”.

El Dr. Samuel explica que este inyector es el equivalente a una jeringa: “Contamos con dos cámaras con electrodos a los que se aplica una descarga de alto voltaje, generando una burbuja que se expande a velocidades muy altas, lo que provoca la expulsión del líquido. Dentro de una cámara hay una pequeña membrana que separa la descarga de la zona del medicamento; cuando se genera la descarga, la burbuja desplaza la membrana y transmite la energía al medicamento, que es expulsado a alta velocidad. El dispositivo no requiere contacto directo con la piel”.

Finalmente, destaca que a futuro podría utilizarse en campañas de vacunación: “Se podría eliminar el miedo que muchas personas tienen a las inyecciones. Existen sistemas comerciales, pero no presentan este efecto de flujo enfocado; funcionan como un spray, lo que genera mayor dolor, hematomas y la contaminación de partículas. Aunque este desarrollo ya tiene cinco años, no estamos lejos de concluirlo; ahora buscamos compactarlo. Actualmente realizamos pruebas de caracterización: voltaje, corriente y condiciones mecánicas. Queremos un dispositivo compacto y fácil de usar”.

Por su parte, el Dr. Rubén Ramos recuerda que este tipo de proyectos se desarrolla desde 2015, aunque inicialmente se utilizaban láseres, los cuales suelen ser costosos: “Por ello, Samuel propuso emplear descargas eléctricas para generar las burbujas”.

Añade que la ventaja de este inyector es que puede entregar hasta diez veces más volumen que aquellos que emplean láseres y permite realizar, por ahora —debido a limitaciones técnicas—, hasta diez disparos por segundo, aunque esta tasa podría al menos duplicarse.

“El problema de estos dispositivos es que generalmente inyectan microlitros, uno o dos. Con este sistema estamos alcanzando hasta 24 microlitros. Para aplicaciones como vacunas se requieren mililitros, lo que implica múltiples disparos; por ello es fundamental aumentar la frecuencia de operación. En ello estamos trabajando. Samuel ya presentó una patente que se encuentra en evaluación y esperamos que sea otorgada. Esto abrirá oportunidades para programas de desarrollo tecnológico. Avanzar al siguiente nivel no es sencillo y requiere inversión, así como pruebas ex vivo y posteriormente en modelos animales”.

El inyector sin aguja se desarrolla dentro del Grupo de Biofotónica del INAOE, donde también se llevan a cabo proyectos como un biosensor plasmónico, terapias fotodinámicas para el tratamiento de enfermedades como el cáncer e infecciones bacterianas y fúngicas, estudios de dinámica del flujo sanguíneo para detección de cáncer, así como la limpieza de aguas residuales de la industria textil mediante la degradación de colorantes por cavitación.

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