Categories
科技報導

MIT科學家研發的可吞嚥醫療設備可以被光分解



為了尋找可以被人體吞嚥並且不需要通過手術移除的先進醫療設備,麻省理工學院的科學家們開發了一種新技術,該技術可以通過暴露於某些種類的光來分解它們。該研究可以幫助避免侵入性內窺鏡手術的需要,患者僅需吞嚥可吸收的LED燈即可將設備分解為生物相容性組件,從而安全排出。

下載 (1).jpg

在許多情況下,可能需要將醫療設備插入患者的胃腸道以研究或治療不同的疾病。例如,減肥氣球可以用於治療肥胖症,方法是通過減少患者胃內空間以抑制食慾,然後在進行內窺鏡手術六個月或十二個月後將其去除。食道支架是另一個例子,用於抵抗由於癌症或其他疾病引起的食道狹窄。

“我們正在開發一套可以駐留在胃腸道中的系統,作為其中的一部分,我們正在尋求開發不同的方式來觸發胃腸道中的設備拆卸,而無需進行大手術。 ”該研究的資深作者Giovanni Traverso說道。

Traverso和他的合作者通過開發一種新型的光敏水凝膠解決了這個問題。該材料的基礎是包含化學鍵的聚合物凝膠,該化學鍵可以被藍色至紫外線範圍內的光分解。該聚合物與由聚丙烯酰胺製成的更強的組分結合在一起,使其更耐用,但仍具有按指令分解光的能力。

下載 (2).jpg

研究人員可以對凝膠的組成進行調整,使其具有不同的功能。在其結構中更多地使用光敏聚合物意味著它將更快分解,但機械強度較弱。分解材料所需的時間也可以由光源控制,藍光的工作速度較慢,但比紫外線提供更好的安全性。研究人員測試了水凝膠作為減肥球囊的密封件,該球囊放置在豬胃內並膨脹。然後將少量可吞嚥的藍色LED燈放在胃中六個小時,使氣球緩慢放氣。研究小組報告說,使用更高功率的LED燈,材料在30分鐘內就被分解了。

在另一個實驗中,研究小組成功地使用其材料製造了食道支架。與肥胖球囊密封一樣,其思想是,一旦工具完成工作,它們的損壞就會被光觸發,一旦不再需要,它們就可以通過消化道。

Traverso表示:“這項研究是概念證明,我們可以創建這種材料,現在我們正在考慮哪種材料最適合。”

該研究發表在《科學進展》雜誌上。