本文从公众号:大美科学开始。关注公众号，后台回复“十万个为什么”，给你和你的孩子一个不一样的暑假！还有更多惊喜的好处~在拯救生命的医学史上，药物治疗是帮助身体对抗疾病的有效手段。但口服药物除了消除食物的干扰外，还要等药物通过胃肠道上皮细胞，经肝脏处理后才能进入血液。因此，很久以前，富有想象力的人类开始寻找一种无需口服就能直接将药物输送到体内的装置。经过无数次失败和可怕的感染，他们寻找的注射器诞生了。
灌肠用的气球大多是动物膀胱，
连接管道后，直接在压力下注入液体。
然而，在中世纪的欧洲，很长一段时间内，注射器经常被用于灌肠。灌肠作为中世纪主要的医疗保健手段之一，等同于放血疗法。法国国王路易十四一生灌肠两千多次。早期的灌肠工具是动物膀胱制成的气球，用管子连接，在压力下注射药液。草药、咖啡和醋都是常见的灌肠液体。随后出现了灌肠专用注射器，多为铜制或玻璃制。
中世纪灌肠中世纪灌肠剂
而抽取和输送药物到血管需要注射器中更细的针头。17世纪，英国科学家克里斯托·莱伊恩将动物膀胱与空的鹅毛管连接起来，在狗身上做实验，给狗注射鸦片、酒精等药物进行观察，得出结论:体内注射与口服一样有效，甚至比口服更快。此后，德国在20世纪60年代掀起了静脉输液热潮。
想必很多人都看过这张著名的人羊输血图。由于人和羊的输血反应严重，输血双方经常死亡，因此输血成为绝症患者的一种别无选择。在输血之前，这些绝症患者要做一份生死文书。如果输血死亡，与医生无关——这也是一种早期知情同意书。
少数先锋医生利用空或空心鸟骨的分支连接动物膀胱制作静脉注射工具，插入人体试输血。这种大胆的尝试挽救了一些生命，却带来了更多由感染引起的致命并发症。因此，该技术萌芽不到十年，1670年，巴黎议会颁布法令，禁止医生给病人输血，动物膀胱注射技术从此消失。
所以几千年来，注射器都要面临无针的困境。动物膀胱，鸟骨，中空支，这些想法在今天也是大胆前卫的，但没有医生的想象力和大胆实践想象力的勇气，就不会有注射器带来的高效用药时期。
成瘾针灸在中国古代针灸治疗中早就出现了。《山海经》中“有石似玉，可为针”是对针的最早记述。随着冶炼技术的发展，出现了用于筋脉理疗的金属针，《灵枢经》，俗称《针经》，是专门用微针治疗静脉的书。
针灸针灸和艾灸
针灸用针针灸针
注射针
皮下注射用不同斜度的针头
医用针头诞生10年后，法国医生查尔斯·普拉瓦斯(Charles Pravaz)与苏格兰的亚历山大·伍德(Alexander Wood)合作，首次将针头和注射器结合起来，研制出医用皮下注射器。据亚历山大·伍德的传记作者托马斯·布朗(Thomas Brown)介绍，他们研制的空心脏针是以蜜蜂的尾刺为模型，它足够细，可以刺入皮肤和血管进行静脉或肌肉注射。
亚历山大·伍德(1817-1884)
今天，我们认为27岁的亚历山大·伍德是现代注射器原型的发明者。由于注射器的发明，伍德于1858年被选为爱丁堡皇家内科学院院长。但也因为注射器治疗的副作用，这项发明改变了他和他家人的生活。
虽然伍德从一开始就指出，未来临床医学将广泛使用注射器，但这种新型皮下注射在发展初期的主要作用是给神经痛患者注射吗啡和阿片类药物，而伍德的妻子丽贝卡梅西(Rebecca梅西)只是一个神经痛患者。当时人们还没有完全了解吗啡成瘾，注射药物与口服药物的剂量比还在探索中。在静脉注射吗啡的“治疗”过程中，丽贝卡·梅西不仅是第一个皮下注射器发明者的妻子，也是第一个对静脉注射吗啡上瘾的瘾君子。
注射器筒上的刻度
亚力山大伍德的生活变化没必要重复。幸运的是，疼痛并没有打败内科发明家。伍德反而从悲痛中吸取了过度注射的教训，给注射器增加了精确的刻度，使得控制用药变得方便、准确。注射器的细节在历史上再次完善。由于这种规模，注射器可以有效地用于非医疗领域以及医疗领域。例如，在实验室测量、转移和注入流体；烹饪时将酱汁倒入肉中，或将汁液倒入烤好的蛋糕中；其他应用场景包括在墨水管中注入墨水，或者在人工繁殖中对幼小哺乳动物进行吸吮辅助等。
用注射器喂小猫
19世纪最后一年，1899年，来自纽约的发明家莱蒂西亚·蒙福德·盖尔(Leticia Monford Gaer)申请了一项单手操作注射器的专利:“一个气缸、一个活塞和一个操纵杆的组合，终端的操作手柄在手指的范围内，所以注射器可以单手握持和操作。”这项专利已经成为大多数现代医用注射器的基础。
据世界卫生组织统计，约90%的医用注射器用于给药，5%用于接种疫苗，5%用于其他用途(如输血)。当人类发明皮下空针，精确校准注射刻度，享受皮下注射带来的便利和效率的时候，就面临着另一个隐藏在角落里的风险。这种风险是未被认识到的重复使用注射器的危险。1987年，世界卫生组织宣布，在注射过程中更换针头而不是注射器是一种可能导致感染的危险行为，但可怕的是，在此之前的许多年里，集体接种疫苗等批量注射场景中，不安全的注射行为时有发生:在某些地区，甚至连针头都没有更换，只是用酒精擦拭消毒，然后进入另一个人体。
老式注射器旧注射器
问题在时间和实践中被得以解决。在注射器专利出现的47年后，位于英格兰西米德兰兹郡的一家医药公司生产了第一款带可更换筒和柱塞的全玻璃注射器。这个产品的推出意味着可以对注射器进行组件的拆分归类，以适应大规模的灭菌消毒。消毒之后将干净的组件重新安装使用，无需刻意配对。同时，玻璃制成的注射器透明度良好，能方便看到筒内注射药物的情况。此后又出现了由玻璃管和金属两种材质并用制成的注射器，针筒可用煮沸法消毒，针头也可以磨尖再用和消毒。
问题在时间和实践中得到解决。注射器专利出现47年后，英国西米德兰兹郡的一家制药公司生产了第一个可更换针筒和柱塞的全玻璃注射器。该产品的推出意味着注射器可以分离分类，以适应大规模灭菌。消毒后，重新安装干净的组件使用，无需刻意配对。同时，玻璃制成的注射器透明度好，很容易看到注射器内注射的药物。此后，出现了玻璃管和金属制成的注射器。注射器可以煮沸消毒，针头可以削尖重复使用和消毒。
老式玻璃注射器
20世纪50年代，塑料工业的发展给医疗器械带来了新的活力。1949年，澳大利亚发明家查尔斯·罗斯尔在他的阿德莱德工厂创造了世界上第一个用于塑料产品的一次性皮下注射器。这是一种由塑料制成的成型注射器，可以通过加热进行消毒，称为聚丙烯。
查尔斯产品一推出，就占领了数百万澳大利亚和出口医疗市场。他的同事新西兰药剂师兼发明家科林·默顿(Colin Merton)紧随其后，发明了一次性塑料注射器，并于1956年在新西兰获得专利。1989年，为了减少注射事故和重复注射，发明了自动一次性针头注射器。一旦使用注射器，针头和注射器会自动分离，无法继续注射。本发明大大减少了艾滋病和药物相关疾病的传播途径。
一次性塑料注射器
如今，塑料污染已经成为全球化的问题，但塑料确实给注射器的完善带来了巨大的好处:塑料注射器不易损坏，易于回收，成本低，易于运输——最重要的是，一次性注射器大大降低了消毒不严造成的血源性疾病的风险——为了保证卫生，防止交叉感染，现代注射器大多采用塑料质地，可以一次性丢弃，有效驱散了多年来笼罩在医用注射器头上的乌云。回到无针状态，注射器的细节似乎只有最后一点担心:被针扎破的压迫和恐惧。所以再一次，关于注射器的想象起飞了——如果注射器没有针头呢？这种异想天开在2016年上映的科幻电影《星际迷航3》中有所体现:性格古怪的麦考基医生拒绝用针头给患者注射药物，坚持使用无针注射器设备。
但梦想其实早就照进了现实。早在1966年，法国科学家们首次提出“无针注射器”的理念，经过反复论证之后加以实践，开启了想象力成为现实的探索之路。仅仅二十多年后，1992年，德国研制出世界上第一支无针高压注射器，获批专门用于胰岛素注射的治疗。
但梦想其实早就变成了现实。早在1966年，法国科学家就首次提出了“无针注射器”的概念，经过反复论证后付诸实践，开启了想象成为现实的探索之路。二十多年后的1992年，德国研制出世界上第一个无针高压注射器，被批准用于胰岛素注射。
无针注射器
无针注射的原理是在高压的帮助下，将超细药物直接喷入皮下。因为极其精细，没有痛苦；由于注射原理的改变，药液分散在皮下，不仅起效更快，而且药物吸收率更高。其实不仅大大减轻了患者的痛苦，还消除了多年来对“打针”的注射恐惧。不存在突然断针的情况，不存在重复使用注射针或注射器造成感染的情况，不存在注射部位重复注射形成硬结的情况，不存在需要处理的医疗废物。可以称之为“医疗注射技术的一次革命”——几千年后，注射器似乎有了转机，从“无针”到“无针”。
还有卡片式肾上腺素自动注射器，设计成名片大小，方便放在口袋里。关键时刻，只要撕开绿色保险，按在大腿上，就可以通过衣服完成注射。这些设备用于处理严重过敏。轻度过敏可能只会引起打喷嚏、流鼻涕或皮肤瘙痒，但严重过敏会导致呼吸困难、休克甚至危及生命。肾上腺素可以收缩血管，缓解支气管痉挛，第一时间缓解过敏症状。比较常见的肾上腺素自动注射器是笔形的，叫做“EpiPen”。
国内有自主研发生产的无针注射器，很多情况下注射器逐渐被其他器械取代。比如中国城市的医院已经基本杜绝使用注射器抽血，转用负压血。真空负压血管制成接近真空的负压环境。采血时，只需将针头插入血管，将针管尾部插入采血血管，血液就会自动泵入血管。负压采血法是医疗器械的一项智能便捷发明，不仅操作简单，而且避免了活塞双向运动操作不当造成的污染，减少了抽血后的转移环节。
真空集血管
注射器的每一个细节改进都朝着科技的人性化和有效性迈进了一步。可以说，人类医学乃至科学的发展史，就是让想象驰骋带路，在前进的过程中找到并解决一个障碍，最终实现飞跃的过程。
原作者：艾栗斯暑假想让孩子抛掉手机，电脑？与其花掉三个月的工资，最好的办法就是带他来一次奇幻的“科普”之旅！
作者:爱丽丝想让她的孩子在暑假扔掉手机和电脑？最好的办法不是花三个月的工资，而是带他去一次梦幻般的“科普”之旅！
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