Fotopolimer alapú ektoparazita eltávolító eszköz fejlesztése

A fejlesztési projekt célja, az alábbi animációkban bemutatott kullancs és egyéb ektoparazita eltávolítására alkalmas eljárás végrehajtását szolgáló, már nemzetközi szabadalmaztatási eljárás alatt álló eszköz kifejlesztése. Célunk, hogy olyan ergonomikus megoldást találjunk az eszköz kialakítására, melynek használata nem igényel szakértelmet vagy különösebb gyakorlati tapasztalatot, használata egyszerű és biztonságos.  (A fejlesztési időszak: 2022.12.01-2024.07.01)

Napjainkra az emberi tevékenységek következtében a vadon élő állatok természetes élőhelyei jelentősen megfogyatkoztak, így azok közvetlenül a lakott területek mellett, sok esetben akár a lakott területen kénytelenek megjelenni. A kullancsok természetes gazda állatai (sün, mókus, vaddisznó, stb.) esetében ez a hatás különösen igaz, így a gazda állatokkal együtt a kullancsok és az általuk terjesztett emberre is veszélyes vírusok és baktériumok okozta megbetegedések (Lyme-kórban, agyhártya- és agyvelőgyulladás, krími-kongói vérzéses láz, Tibola, stb...) is egyre nagyobb valószínűséggel jelennek meg közvetlen környezetünkben. A kullancsok vegyszeres írtását tiltó európai uniós irányelvek, egyezmények és jogszabályok miatt a leghatékonyabb védekezési módszer, az időben észlelt és egyedileg/egyénileg eltávolítása a bőrből, mielőtt az kórokozókat juttatna szervezetünkbe. A piacon jelenleg elérhető megoldások közül az úgynevezett kullancs csipeszek bizonyulnak a leghatékonyabbnak melyekből számos fajtát megvásárolhatunk gyógyszertárakban és egyéb internetes áruházakban is. Szinte kivétel nélkül minden eszköz esetében kijelenthető, hogy helytelen használata esetén a fertőződés esélye jelentős, hiszen az összenyomott kullancsból fertőzés juthat az emberi szervezetbe. A csipeszek használata tehát tapasztalatot és némi szakértelmet igényel. Az általunk javasolt eszközzel a kullancs minden esetben kockázatmentesen távolítható el. Az eljárás lényege, hogy nem egy merev csipesz segítségével fogjuk meg, majd húzzuk ki a kullancsot. Ebben az esetbe ugyanis a kullancs megfogása érdekében nagyon pontosan kell a csipeszt a kullancs feji részéhez pozícionálni, majd ott megfelelő erővel megszorítani. A pontatlan rögzítés, vagy a nem megfelelő összeszorító erő hatására a kullancs összenyomódik vagy teste elszakad. Az összenyomódás következményeként szívókáján kórokozókkal szennyezett nedvek juthatnak vissza az emberi szervezetbe, testének szétszakítása esetén fertőzött testrészek maradhatnak az emberi bőrben, melynek eltávolítása még nagyobb szakértelmet és bonyolultabb eszközt igényel. Az általunk fejlesztett eljárás segítségével a kullancsot egy speciális eszköz segítségével távolítjuk el, amely lehetővé teszi, hogy a legapróbb testű, bőrünkbe ágyazódott kullancsokat is olyan módon távolítsuk el, hogy annak testére nem fejtünk ki összenyomó erőt. További információk találhatók a kullancsok eltávolításával kapcsolatban a https://kullancs.labsolver.hu/ weboldalon valamint a https://www.facebook.com/groups/kullancseltavolitas címen elérhető facebook csoportban.

A Labsolver Kft. nevében ezúton is köszönjük Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatalnak a fejlesztéséhez nyújtott támogatását.

A Labsolver Kft. által indított K+F projekt elsődleges célja, a fent bemutatott eljárás végrehajtását szolgáló, már szabadalmaztatási eljárás alatt álló olyan eszköz kifejlesztése, melynek használata nem igényel különösebb szakértelmet vagy gyakorlatot, egyszerű és biztonságos. További célunk, hogy a projekt megvalósulásával egy olyan TRL-8-es (Technology Readiness Level) eszköz prototípus álljon a  rendelkezésünkre, amellyel igazolhatóan működési és gyártás-techológiai bizonytalanságai már nincsenek, piacra vihető. Az eszközt a Gombos Ákos által P1900480 ügyszámon benyújtott magyar szabadalomban ismertetett leírás szerint kívántuk megvalósítani, amely működési elvét tekintve az alábbiak szerint kerül ismertetésre. Az eljárás során a legalább részben a bőrbe fúródott ektoparazitát (kullancsot) elektromágneses sugárzás hatására megszilárdulni képes képlékeny közeggel körbevesszük. Ezt követően a képlékeny halmazállapotú közeget az elektromágneses sugárzásnak alávetjük, és ezzel megszilárdítjuk. Az ektoparazitát a megszilárdult burokkal együtt a bőrből eltávolítjuk. A találmány tárgya továbbá eszköz ektoparazitáknak a bőrből való eltávolítására. Az eszköz elektromágneses sugárzás (12) hatására megszilárdulni képes folyadék vagy gél halmazállapotú közeget (4) tartalmazó tartályból (5) és elektromágneses sugárzás (12) kibocsájtására alkalmas sugárzóból (6), továbbá energiaforrásból (7) áll.

Az újonnan fejlesztett kullancseltávolító eljárás lényege tehát, hogy a bőrbe ágyazódott kullancsot (vagy egyéb ektoparazitát) első lépésként ultraviola fény hatására megszilárdulni képes képlékeny közeggel vesszük körbe.  Ezt követően a közeget UV fénnyel megvilágítjuk, melynek hatására az megszilárdul, merev burkot képezbe a kullancs körül. A merev burok segítségével a kullancs alaktorzulás nélkül könnyedén eltávolítható a bőr felszínéről anélkül, hogy azon nyomóerő (pl: csipesszel összeszorító) jönne létre. Az eljárást az alábbi ábrasorozat szemlélteti. 

A fotopolimer alapú ektoparazita eltávolító eszköz tervezése során kulcsszerep jut az alkalmazandó fotopolimer (más néven műgyanta) mechanikai tulajdonságainak. Fontos, hogy a működés során UV fény hatására rövid idő alatt létrejövő térhálósodás (folyadék-szilárd halmazállapot változás) során ne keletkezzen az emberi bőrt károsító hő, vagy káros kémiai vegyület, ugyanakkor a megszilárdult gyanta mechanikailag alkalmas legyen a kullancs eltávolítására. Egy célzott tanulmányban azt vizsgáltuk, hogy a folyadék halmazállapotú műgyanta kikeményedése során annak térfogatában létrejövő zsugorodás milyen hatást gyakorol a kullancs testére. Ennek a tanulmánynak az eredményeire támaszkodva olyan zsugorodási jellemzővel bíró gyanta került az eszközbe, amely tulajdonság biztosítja, hogy a kullancseltávolító eszköz használata során sem hat összeszorító erő a kullancs testére, így az ebből fakadó fertőzés veszély elkerülhető. A tanulmányról részletesebb információt talál a Biomechanica Hungarica folyóirat 2024 évi I. számában, és a Labsolver Kft. honlapján.

Mivel a kullancseltávolító eszköz alapja az UV fényre megszilárdulni képes gyanta, ezért az eszköz tervezése során figyelmet kellett fordítani a szerkezeti kialakításon túlmenően a gyantát hordozó alkatrészek alapanyagának kiválasztására is. Fontos, hogy a gyantát a termék tárolása során semmiképpen ne érje olyan mennyiségű UV fény dózis, amely során a gyanta még a használat előtt megkeményedne. Ennek érdekében olyan egyedi alapanyag kifejlesztését céloztuk meg, amelyet alkalmazva a gyanta fénytől elzárva tud maradni egy esetlegesen közvetlenül a napfényen tárolt patronban is. A fejlesztés során PP alapanyagot speciális adalékolással extrúdál tunk, majd pelletálást követően speciális alakú próbatesteket fröccsöntöttünk. A fröccsöntött próbatesteken  egy erre a célra kifejlesztett transzmissziós mérőberendezéssel minősítettük.

A fejlesztés során számos koncepciót dolgoztunk ki, melyek nagy részét 3D nyomtatási eljárás segítségével prototipizáltunk. Használati, ergonómiai és gyárthatósági szempontok alapján végül egy olyan megoldás került kiválasztásra, amely egy eszköz egy többszöri használatra allkalmas UV megvilágitó egységből ("lámpa") és egy egyszeri használatra (kullancsonként egy) alkalmas "patron"-ból áll. A patron célja, hogy tárolja az UV fényre keményedő gyantát, majd használat közben a kullancs köré juttassa a gyantát, végül a gyanta kikeményedését és a kullancs eltávolítását követően tárolja a a kullancsot. A patron működő képes prototípusa fröccsöntési eljárással került kialakításra és kis szériában gyártásra. 

Az elkészült prototípus kezdetben "mű kullancs" eltávolításával teszteltük (kartontobozba szúrt gombostű fej), amely biztató eredményt adott. A valódi kullanccsal való tesztelés nagyon fontos volt a fejlesztési projekt minűsítése szempontjából, mivel a "mű kullancs"-csal való tesztelés csak a gyanta megszilárdulási idejét, annak mechanikai tulajdonságát és az eszköz kezelhetőségét hivatott bizonyítani. Ezen túlmenően fontos volt meggyőződni arról, hogy a gyanta megfelelően tapad a kullancshoz, nem ragad a bőrhöz, nem fejlődik a megszilárdulás során annyi hő ami károsíthatná a bőrt. Az éles tesztet egy a Dunakanyarban "befogot" kullancs segítsével végeztük el.     

A fotopolimer alapú eszköz fejlesztésének főbb lépéseiről készült angol nyelvű videóban bemutatásra kerül a számítógépes szimuláció, számos szerkezeti megoldás amelyekből számos megvalósításra került 3D nyomtatott prototípus formájában. A gyantapatronos koncepció gyártása, összeállítása és gyantával való feltöltése is bemutatásra kelül, melyet "műkullancs" eltávolítással teszteltünk. A sikeres műkullancs teszteket követően a videóban egy valódi kullancseltávolítás is bemutatásra kerül.      

A megvalósított eszköz bemutatása érdekében készítettünk egy kizárólag a leendő termék használatát bemutató magyar nyelvű 1perc 14 másodperces videót is, melyet megtekintve könnyedén megérthető annak működési elve és használata. 

A közösségi oldalakon tapasztalható trendeknek megfelelően készítettünk egy "short videót" is, amely mindössze 37másodpercben hivatott bemutatni a működését és  használatát.

További információk találhatóak kullancsokkal kapcsolatban a kullancs.labsolver.hu,  a newtechnology.hu, a turistamagazin.hu weboldalon, valamint a gyantapatronos kullancseltávolító eszköz megvásárlásával kapcsolatban az usb-ctick.labsolver.hu honlapon tájékozódhat.