Kirigami inspiréiert Stent fir d'Droge Liwwerung fir Krankheeten ze verbesseren déi tubulär Organer beaflossen

Krankheeten déi tubulär Strukturen am Kierper beaflossen, wéi de Magen -Darm -System (GI), Vaskulatur a Loftweeër, presentéiert eng eenzegaarteg Erausfuerderung fir lokal Behandlungen ze liwweren. Vertikal orientéiert Organer, wéi der esophagus, a labyrinthesche Strukturen, wéi den Darm, si schwéier ze behandelen mat Therapeutik, a ville Fäll, Patienten ginn amplaz systemesch Medikamenter verschriwwen déi immunosuppressiv Effekter kënnen hunn.

Fir d'Drogenliwwerung ze verbesseren fir Krankheeten déi tubulär Organer beaflossen, wéi eosinophil Ösophagitis an entzündlech Darmkrankheet, e multidisziplinär Team vum Brigham a Women's Hospital, Massachusetts General Hospital a Massachusetts Institute of Technology (MIT) entworf e stretchbare Stent baséiert op de Prinzipien vum Kirigami deen fäeg ass eng séier Oflagerung vun Drogendepoten z'ënnerstëtzen. D'Recherche gëtt beschriwwen an Naturmaterialien .

Mir wëssen datt injizéiert Medikamenter wéi Steroiden hëllefe kënne verschidde GI Bedéngungen ze entlaaschten, awer d'Erausfuerderung liwwert se an engem Segment vun engem tubuläre Uergel méi Zentimeter laang. Eng vun de Strategien, mat deenen mir komm sinn, war en dynamesche Stent, déi kënne gestreckt ginn fir d'Form z'änneren an d'Droge perimeter an a Längt ze liwweren fir de Rouer ze decken. "

Giovanni Traverso, MB, BChir, Dokteraarbecht, entspriechenden Auteur, Gastroenterolog a Biomedizineschen Ingenieur, Brigham's Division of Gastroenterology, Department of Mechanical Engineering at MIT

Fir den Drogen-deposéierende Stent System ze designen, d'Team huet d'Prinzipien vum Kirigami gekuckt, eng japanesch Form vu Pabeierkonscht ähnlech mam Origami, dee Pabeier schneiden. D'Fuerscher hu virdru bewisen datt déi knéckeg Eegeschafte vu kirigami-baséierten Designs kënne benotzt gi fir Schuhe Outsole ze konstruéieren déi Reibung generéieren fir Rutschen a Falen ze vermeiden. De Kirigami Stent huet eng Schlaanghaut-ähnlech, zylindresche Design deen erweidert gëtt fir Pop-out Nadelen ze engagéieren, déi kontrolléiert gi vum Loftdrock op e mëllen Aktuator applizéiert. Dëst erméiglecht d'Ëmstréimung vun der Therapie an de Magen -Darmtrakt, wéi och d'Vaskulatur an d'Loftweeër. De Stent gëtt kuerz no der Liwwerung vum therapeutesche geläscht a gëtt net am Kierper implantéiert. Et kann a verschiddene Gréissten hiergestallt ginn, an d'Droge Liwwerung ka kontrolléiert ginn andeems d'Dicke vun der Kirigami Schuel variéiert, Nadellängt an ugewandten Drock.

No der Verfeinerung vun der Mechanik vum Kirigami Stent, d'Fuerscher hunn den Design mat budesonid geluedenen polymeren Mikropartikelen beschichtet fir verlängert Medikamentliwwerung z'ënnerstëtzen, déi dunn an den Ösophagi vu Schwäin getest gouf. Budesonid ass e Medikament dat allgemeng benotzt gëtt fir eng Rei vu Magen -Darm -Krankheeten ze behandelen. D'Kirigami Nadelen goufen an hirer ausklappter Konfiguratioun fir zwou Minutten hannerlooss ier de Stent ewechgeholl gouf. Wann d'Fuerscher d'Déieren zu verschiddenen Zäiten ënnersicht hunn (een, dräi a siwen Deeg no der Liwwerung vum Medikament), si hunn d'Konzentratioune vun der Therapeutik am Déieregewebe zu all Zäitpunkt fonnt, uginn datt de Liwwerungssystem déi nohalteg Administratioun vun Therapeutik förderen kann.

"Eis einfach Approche erlaabt eis en Drogen-Verëffentlechungssystem z'entwéckelen deen op verschidde Längtskalen ugewannt ka ginn a mat der Gréisst vun all Zil-tubulär Uergel passen, "sot den éischte Auteur Sahab Babaee, Dokteraarbecht, e Fuerschungspartner an der Divisioun vun der Gastroenterologie um Brigham an engem MIT Fuerschungswëssenschaftler.

D'Fuerscher wäerte weider d'Drogenliwwerungssystem an Déieremodeller verfeineren a schaffe fir et z'entwéckelen fir de Mënsch ze benotzen. Si hoffen datt de System och a Strukture wéi den Trachea an der iliacarterie ofgebaut ka ginn, doduerch verbessert d'Zilsetzung, nohalteg Liwwerung vun Therapeutik fir eng Rei vu Krankheeten.

"D'Visioun hei ass ze denken iwwer d'laangfristeg Verëffentlechung vum Medikament, sou datt enges Daags e Patient eng lokal Liwwerung vun enger Behandlung kritt an eng Therapie fir Woche kritt, wann net Méint oder souguer Joeren, "Sot den Traverso." D'Notzung ewechzehuelen fir routinéiert e verschriwwen Medikament ze huelen, wéi e Steroid oder en anert Medikament, kann d'Patienterfarung wierklech transforméieren. "

• Kënschtlech Intelligenz fir TMB-H colorectal Kriibs aus histopathologesche Charakteristike virauszesoen
• Planzbaséiert Diät schéngt Schutz géint Hypertonie a Preeklampsie ze bidden