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Von der Entstehung bis zur Überholtheit: Die Evolution der Spritze

DerSpritzeDie Spritze ist ein unverzichtbares Hilfsmittel in der modernen Medizin, das es ermöglicht, Medikamente schneller und effektiver an den betroffenen Bereich zu bringen. Ihr Beitrag zur Behandlung von Krankheiten ist unbestreitbar. Die Geschichte der Spritze ist möglicherweise viel länger, als man denkt.

Bereits in der Han-Dynastie beschrieb der berühmte Mediziner Zhang Zhongjing in seinem Klassiker „Abhandlung über Fieberkrankheiten“ die Anwendung von Einläufen zur Behandlung von Fieber und zur Förderung der Darmtätigkeit. Das kleine Bambusröhrchen, das zur Aufnahme von Schweinegalle diente, gilt als frühester Prototyp der Spritze. Später erfand ein ägyptischer Chirurg eine Spritze für Einläufe. Frühe Einlaufgeräte nutzten Tierblasen als Ballons, die mit Schläuchen verbunden waren, um die übliche Einlaufflüssigkeit unter Druck einzuspritzen. Spätere Einlaufspritzen bestanden meist aus Kupfer oder Glas. Frühe Spritzen waren nicht mit Nadeln ausgestattet und konnten die Medizin nur in die natürlichen Körperöffnungen einbringen, anstatt die Haut zu durchdringen.

Mit der ständigen Weiterentwicklung der pharmazeutischen Technologie suchte man nach anderen Methoden, Medikamente direkt in den Körper einzubringen, beispielsweise mit in Medizin getauchten Holzhaken oder chirurgischen Messern zum Durchstechen der Haut. Diese Methoden erwiesen sich jedoch als unbefriedigend und bargen das Risiko einer Wundinfektion. Die erste Erwähnung einer Kolbenspritze stammt aus dem 1. Jahrhundert n. Chr., der Römerzeit, als Celsus in seinen medizinischen Schriften die Verwendung einer Spritze zur Behandlung von medizinischen Komplikationen beschrieb.

Die Evolution der Nadel

Im Jahr 1656 entwickelte der britische Architekt Christopher Wren eine intravenöse Spritze aus einer Feder und einer Tierblase. Wren musste die Vene des Patienten öffnen und den Schnitt so weit ausdehnen, dass eine federgroße Spritze eingeführt werden konnte. Anschließend injizierte er das Medikament mithilfe der Tierblase. Wrens Tierversuche bestätigten die höhere Wirksamkeit der Injektionstherapie und leisteten Pionierarbeit auf dem Gebiet der intravenösen Infusionstherapie. Leider fand diese Methode in der klinischen Praxis keine breite Anwendung, und es bestand ein dringender Bedarf an einer effizienteren und wissenschaftlich fundierteren Methode der Medikamentenverabreichung.

1844 erfand der irische Chirurg Francis Rynd die Hohlnadel und injizierte damit erfolgreich einem Patienten ein Medikament. Anschließend entwickelten der französische Arzt Charles Pravaz und der schottische Physiker Alexander Wood gemeinsam eine medizinische Injektionsspritze nach dem Vorbild eines Bienenstachels. Die Nadel war fein genug, um Haut und Blutgefäße für intravenöse oder intramuskuläre Injektionen zu durchstechen. Diese innovative Konstruktion wurde zum Prototyp der modernen Spritze. Anfänglich wurde diese Injektionsspritze verwendet, um Patienten mit Neuralgie Morphin zur Schmerzlinderung zu verabreichen. Damals wurde die Dosierung injizierter Medikamente im Vergleich zu oralen Medikamenten noch erforscht, und Woods Frau erlitt bei einer intravenösen Behandlung ihrer Neuralgie eine Überdosis. Wood lernte aus diesem Vorfall und fügte der Spritze eine Skala hinzu, um die Dosierung präzise zu steuern und die Spritze weiter zu verbessern.

Die wiederholte Verwendung unsteriler Spritzen barg jedoch erhebliche Infektionsrisiken, und immer mehr durch Blut übertragbare Krankheiten wurden mit unsicheren Injektionen in Verbindung gebracht. In den 1940er-Jahren entwickelte ein englisches Pharmaunternehmen eine Ganzglasspritze mit austauschbaren Zylindern und Kolben. Die Komponenten konnten zerlegt, sterilisiert und zur Wiederverwendung wieder zusammengesetzt werden. Ab den 1950er-Jahren kamen nacheinander hitzesterilisierbare Kunststoffspritzen, Einwegspritzen aus Kunststoff und Einwegnadelspritzen auf den Markt.

Von „Nadel“ zu „Nadelfrei“

1992 wurde die weltweit erste nadelfreie Spritze zur Insulinverabreichung zugelassen. 2012 kam eine weitere nadelfreie Spritze auf den Markt, die in Wirklichkeit ein Hochgeschwindigkeits-Hochdruck-Jet-Injektor ist. Beim Einschalten erzeugt das Innere des Injektors einen starken Schub, der das Medikament mit nahezu Schallgeschwindigkeit in Luft ausstößt, sodass es die Haut durchdringt und in den Körper gelangt.

Nano-Mikronadeln stellen eine Alternative zur herkömmlichen Spritze dar. Sie bestehen aus einem mit Mikronadeln besetzten Nanochip und einem mit Medikament getränkten Pflaster. Bei der Anwendung wird das Pflaster auf die Epidermis aufgesetzt. Das Medikament kann die Hautbarriere öffnen, sodass auch große Moleküle direkt in den Körper gelangen können, ohne die Nerven oder Blutgefäße der Dermis zu beeinträchtigen. Dadurch wird die Schädigung der Hautbarriere deutlich reduziert und eine schmerzfreie und nicht-invasive Verabreichung ermöglicht.

Die hohen Herstellungskosten von Nano-Mikronadeln haben jedoch bisher nicht zu einer breiten klinischen Anwendung geführt; sie werden derzeit hauptsächlich im kosmetischen Bereich eingesetzt. Vielleicht werden Nano-Mikronadeln eines Tages klinisch weit verbreitet sein, sodass Injektionen für Kinder kein Albtraum mehr sind und Diabetiker ihre Sorgen über Einstichstellen durch langfristige Injektionen lindern können.