De uitvinding van de injectiespuit

De hele wereld is in de ban van het coronavaccin. We wachten met smart op het spuitje dat er hopelijk voor gaat zorgen dat we ons leven weer normaal kunnen gaan oppakken. Maar heb je je weleens afgevraagd hoe de injectiespuit ooit is ontwikkeld? Daar zijn twee mannen in het bijzonder verantwoordelijk voor: Charles Gabriel Pravaz en Alexander Wood.

Het concept van de injectienaald gaat al eeuwen terug. In de prehistorie werd er al gebruik gemaakt van onder andere blaaspijpen en pijltjes met gif aan het uiteinde om gifstoffen in het lichaam van een persoon te brengen. Maar dit gebeurde natuurlijk niet om mensen te helpen en te genezen, dat doel kwam pas later in de tijd van de Oude Grieken en de Oude Egyptenaren. Verslagen over het gebruik van vroege versies van de injectiespuit gaan terug tot deze tijd. De spuiten van de Oude Grieken konden echter alleen vloeistoffen in al bestaande lichaamsopeningen duwen en niet door de huid heen komen. Zulke ‘spuiten’ werden vooral gebruikt om diepe wonden schoon te maken. Een Egyptische chirurg kwam dichter bij de injectiespuit die we vandaag de dag kennen. Hij vond een voorloper van de clyster uit, een soort spuit die een klysma kon afgeven om neusslijm te verwijderen. Dit concept is honderden jaren lang vrijwel hetzelfde gebleven.

Het beste van IsGeschiedenis in je inbox? Schrijf je in voor onze nieuwsbrief! Helemaal niks missen? Volg ons op Facebook!

Ontdekkingen in de 17e eeuw

Eeuwen later, in de loop van de 17e eeuw, ontstonden er verschillende vormen van intraveneuze injecties, ofwel, een injectie direct in de ader, en infusies. Belangrijk hierbij was de ontdekking van fysicus en anatoom William Harvey in 1628. Hij ontwikkelde de theorie van de systematische circulatie van bloed in het lichaam. Op basis van deze theorie was één van zijn bevindingen dat het gif van een slangenbeet snel effect had op het hele lichaam. Dit was de eerste aanwijzing dat ook medicijnen via de bloedsomloop doelgericht in het lichaam konden worden verspreid.

Bijna dertig jaar na de ontdekking van Harvey kwam de Britse architect en astronoom Sir Christopher Wren in 1656 met de eerste intraveneuze injectie. Hij gebruikte hiervoor ganzenveren of klysma-injectiespuiten waar een soort blaas met injectievloeistof aan was vastgemaakt. Tijdens zijn tests zou hij naar verluidt een opiumoplossing in de bloedbaan van honden hebben geïnjecteerd. Het injecteren van mensen lukte Wren nog niet, naar verluidt was het de Duitse Johann D. Major die in 1662 voor het eerste een intraveneuze injectie uitvoerde bij een mens door middel van een incisie. Er kwam echter al snel een einde aan zijn pogingen vanwege slechte resultaten, het gebruik van injectiespuiten bij mensen bleef in die tijd vooral beperkt tot experimenten die in vrijwel alle gevallen niet goed afliepen.  

Doorbraak in de 19e eeuw

In de loop van de 19e werd er vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van de injectiespuit. Dit begon in jaren ´40 bij de Franse chirurg Charles-Gabriel Pravaz. Hij maakte dat jaar een injectiespuit gemaakt van glas. Door schroeven die naar voren gedreven konden worden, was exact doseren nu mogelijk. Het probleem was alleen dat nog steeds enkel mogelijk was om door middel van een incisie iets in de huid te injecteren. Maar dat veranderde toen de Schotse arts Alexander Wood de holle naald uitvond, of beter gezegd, opnieuw uitvond. Naar verluidt waren er al wetenschappers geweest die voor hem een concept hadden ontwikkeld voor de holle naald, maar die bleven onopgemerkt. De holle naald was zo´n grote doorbraak, omdat er geen gebruik meer hoefde worden te gemaakt van een sneetje die een wond veroorzaakte en in sommige gevallen ervoor zorgde dat de injectievloeistof weer naar buiten vloeide. Naar alle verwachting sloegen de naald van Wood en de injectiespuit van Pravaz wel aan, omdat door de aanhoudende epidemieën en de groeiende vraag naar een vaccin een goed functionerende injectiespuit wenselijk was. Die kon het vaccinatieproces een stuk makkelijker en veiliger maken.

Wood ontwikkelde een naald die fijn genoeg was om de huid te doorboren en combineerde dit met de injectiespuit van Pravaz. De naald had een holle binnenkant en een schuine afgeslepen punt om te voorkomen dat een stuk huid de spuit zou verstoppen. In 1860 werd de spuit verrijkt met een metalen omhulsel ter bescherming van de spuit, door de druk die bij het inspuiten kwam kijken, kon het buisje uit elkaar klappen. Maar helemaal perfect was de uitvinding nog niet. De naald van Wood was nog steeds vrij dik en het doorprikken van de huid was pijnlijk. De naalden werden snel bot en moesten vaak bijgeslepen worden, terwijl de glazen spuit zelf na ieder gebruik gekookt en met alcohol schoongemaakt moest worden. Dat was erg onpraktisch.

Latere verbeteringen

Na de injectiespuit van Wood en Patraz werd er decennialang gezocht naar een concept voor een verbeterde (wegwerp-)spuit. Men was het bijslijpen en het schoonmaken inmiddels wel beu. De eerste stappen werden hiervoor gezet in de jaren ´40 van de 20e eeuw. Het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog zorgde voor een vroege ontwikkeling van de gedeeltelijke wegwerpspuiten zodat bij de gewonden morfine, penicilline en bloedtransfusies toegediend konden worden. Op navolging hiervan ontwikkelden de gebroeders Chance, Robert Lucas Chance en William Chance, in 1946 de eerste glazen spuit met verwisselbare onderdelen. De cilinder en de plunjer konden losgekoppeld worden waardoor de componenten niet per se bij elkaar hoefden te passen en ze makkelijker schoongemaakt konden worden. Helaas was spuit van de Chance-broers was nog niet volledig wegwerpbaar en moest het nog steeds schoongemaakt worden.

Maar vanaf de jaren ´50 ging het ineens heel snel, dat had met name te maken met één kwestie: het toenemend aantal polio-uitbraken. Bij het massaal vaccineren van de bevolking waren wegwerpspuiten noodzakelijker dan ooit. De ene na de andere plastic wegwerpspuit werd ontwikkeld en er ontstond een grote concurrentie tussen de ontwikkelaars. In 1949 ontwikkelde de Australische uitvinder Charles Rothauser de eerste plastic wegwerpspuit in zijn fabriek in Adelaide. Twee jaar later, in 1951, ontwikkelde hij injectiespuiten gemaakt van polypropyleen, een kunststof die met warmte kon worden gesteriliseerd. Hiervan werden er miljoenen gemaakt voor zowel de Australische als de exportmarkt. Maar de plastic wegwerpspuit die uiteindelijk de glazen spuit volledig zou vervangen kwam van de Nieuw-Zeelandse apotheker Colin Murdoch in 1956. Hij ontving hier uiteindelijk ook het patent op. Hierdoor werd het massaal vaccineren van mensen tegen polio mogelijk.

Veiligheid waarborgen

In de decennia daarna vond er een verschuiving in interesse plaats van naaldspecificaties naar algemene sterilisatie en veiligheid. In de jaren ´80 raakten steeds meer mensen geïnfecteerd met hiv en groeide de bezorgdheid over de mogelijke kruisbesmetting door gebruikte naalden. Nieuwe veiligheidscontroles werden ontworpen op wegwerpnaalden om de veiligheid te garanderen, zowel voor de ingeënte als voor het medisch personeel. Een voorbeeld van zo´n veiligheidsmaatregel is bijvoorbeeld het gebruik van afvalcontainers met harde oppervlakten waar de naalden ingegooid moeten worden, deze worden tegenwoordig in elke medische praktijk gebruikt.

De hedendaagse injectiespuit

Het concept van de injectiespuit heeft een lange weg afgelegd, maar dankzij de uitvinders en ontwikkelaars die dit concept bleven door ontwikkelen en verbeteren is het nu mogelijk dat wij massaal gevaccineerd kunnen worden tegen het coronavirus. Eén ding is duidelijk: de noodzaak is van alle tijden.

Bronnen:

• Nrc.nl: Injectiespuit
• Wikipedia.nl: Syringe
• Greenlane.com: Waarom de uitvinding van de spuit een game changer was
• Aplususapharma.com: A Brief History of the Syringe and Injectable Medication

Afbeeldingen

• Een antieke injectiespuit van glas en metaal. By Julo - Own work(Selbst fotografiert, aus de:wiki, Fotograf oder Zeichner: Dr. Henning Krämer, Geesthach), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=482662
• Wegwerpspuit gemaakt van plastic. By No machine-readable author provided. Biggishben~commonswiki assumed (based on copyright claims). - No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims)., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=886022