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SciAdv:科学家开发出可消化光敏医学设备

2020-02-13 14:26:32 来源:生物谷 点击:377

【大比特导读】新方法基于研究人员设计的光敏水凝胶。研究人员说,将这种材料整合到医疗设备中可以避免内窥镜手术,并且当医生不再需要或无法正常使用它们时,可以为医生提供一种更快,更轻松的方法来移除。

根据目前的医疗手段,各种医疗设备通过插入胃肠道,以治疗、诊断或监测胃肠道疾病。在完成工作后,许多设备必须通过内窥镜手术切除。但是,麻省理工学院的工程师现在设计出了一种方法,当这些设备暴露于LED的光时,触发它们在体内分解。

光敏医学设备

新方法基于研究人员设计的光敏水凝胶。研究人员说,将这种材料整合到医疗设备中可以避免内窥镜手术,并且当医生不再需要或无法正常使用它们时,可以为医生提供一种更快,更轻松的方法来移除。

“我们正在开发一套可以驻留在胃肠道中的系统,作为其中的一部分,我们正在寻求开发不同的方式来触发胃肠道中的设备拆卸,而无需进行大手术。 ”,机械工程助理教授,布莱根妇女医院的肠胃病学家,研究的高级作者Giovanni Traverso说。

在对猪的一项研究中,研究人员表明,用这种光敏水凝胶制成的设备在暴露于小型LED的蓝色或紫外光后会被触发分解。

在这项研究中,研究人员探索了一种基于光的触发器,他们认为与以前的方法相比,它可以提供一些优势。一个潜在的优势是,光可以在一定距离外起作用,并且不需要与被分解的材料直接接触。同样,光通常不会穿透胃肠道,因此不会随机触发。

为了创造这种新材料,作者设计了一种光敏水凝胶。这种聚合物凝胶包含一个化学键,当暴露在405到365nm(蓝色至紫外线)的波长范围内时光照时,化学键会断裂。

之后,可以通过改变凝胶的组成来调整材料的性能。当光敏连接剂占材料的比例更高时,它对光的响应会更快分解,但机械强度也较弱。研究人员还可以通过使用不同波长的光来控制分解材料所需的时间。其中,蓝光的工作速度较慢,但对敏感于紫外线损害的细胞造成的风险较小。

凝胶及其分解产物具有生物相容性,并且可以轻松地将其制成各种形状。在这项研究中,研究人员用它来证明两种可能的应用:减肥球和食管支架。研究人员说,除了这两种应用之外,这种方法还可以用于制造其他种类的可降解设备,例如用于将药物输送到胃肠道的工具。

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