Kirigami ihlette stent a tubuláris szerveket érintő betegségek gyógyszeradagolásának javítására

Tudjuk, hogy az injekciózott gyógyszerek, például a szteroidok, segíthetnek bizonyos GI -állapotok enyhítésében, de a kihívás több centiméter hosszú csőszerű szervszegmensben szállítani őket. Az egyik stratégia, amit kitaláltunk, egy dinamikus stent volt, amelyek nyújthatók, hogy megváltoztassák alakjukat, és kerületi és hosszirányú gyógyszereket juttassanak be a csőbe. "

Giovanni Traverso, MB, BChir, PhD, Levelezési cím, gasztroenterológus és orvosorvos, Brigham gasztroenterológiai osztálya, Az MIT Gépészmérnöki Tanszéke

A kábítószer-lerakó stentrendszer kialakításához, a csapat megvizsgálta a kirigami elveit, az origamihoz hasonló japán papírművészeti forma, amely magában foglalja a papírvágást. A kutatók korábban bebizonyították, hogy a kirigami alapú formák kihajlási tulajdonságai felhasználhatók a lábbelik külső talpának megtervezésére, amelyek súrlódást generálnak a csúszás és leesés megakadályozása érdekében. A kirigami stent kígyóbőr-szerű, hengeres kialakítás, amely kibővül a kiugró tűk rögzítésére, amelyeket lágy működtetőre kifejtett légnyomás vezérli. Ez lehetővé teszi a terápiák kerületi úton történő bejuttatását a gyomor -bél traktusba, valamint az érrendszer és a légutak. A stentet röviddel a terápia beadása után eltávolítják, és nem ültetik be a szervezetbe. Különböző méretben gyártható, és a gyógyszeradagolás szabályozható a kirigami héj vastagságának változtatásával, a tű hossza és az alkalmazott nyomás.

A kirigami stent mechanikájának finomítása után a kutatók budezoniddal töltött polimer mikrorészecskékkel bevonták a formatervezést, hogy támogassák a gyógyszer hosszú távú adagolását, amelyet aztán sertések nyelőcsövében teszteltek. A budezonidot általában a gyomor -bélrendszeri betegségek kezelésére használják. A kirigami tűket két percre kihagyott formában hagytuk a stent eltávolítása előtt. Amikor a kutatók különböző időpontokban vizsgálták az állatokat (egy, három és hét nappal a gyógyszer beadása után), minden időpontban találták a terápiás koncentrációt az állati szövetekben, jelezve, hogy a bejuttató rendszer elősegítheti a terápiák tartós adagolását.

"Egyszerű megközelítésünk lehetővé teszi számunkra, hogy olyan gyógyszer-felszabadító rendszert dolgozzunk ki, amely különböző hosszúságú skálákra alkalmazható, és illeszkedik bármely célcsőszerű szerv méretéhez, - mondta Sahab Babaee, első szerző. PhD, a Brigham Gasztroenterológiai Osztályának kutatója és az MIT kutatója.

A kutatók továbbra is finomítani fogják a gyógyszerbeviteli rendszert állatmodelleken, és azon dolgoznak, hogy kifejlesszék azt emberek számára. Remélik, hogy a rendszer olyan struktúrákban is alkalmazható, mint a légcső és a csípőartéria, ezáltal javítva a célirányosságot, a különböző gyógyszerek terápiájának folyamatos biztosítása.

"A jövőkép az, hogy gondoljunk a gyógyszer hosszú távú kibocsátására, hogy egy napon a beteg helyi kezelésben részesülhessen, és hetekig terápiában részesülhessen, ha nem hónapok vagy akár évek, - mondta Traverso. - Megszűnik az előírt gyógyszerek rutinszerű szedésének szükségessége, mint egy szteroid vagy más gyógyszer, valóban megváltoztathatja a beteg élményét. "

• Mesterséges intelligencia a TMB-H vastagbélrák előrejelzéséhez szövettani jellemzőkből
• A növényi étrend védelmet nyújt a magas vérnyomás és a preeclampsia ellen