EPFL開發新型可生物降解植入式裝置可按需觸發並釋放藥物
瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的一支研究團隊,剛剛開發出了一種新型的科生物降解電路。醫生可為患者按需植入止痛藥物,待到藥物送達特定位置時,再讓它釋放出有效成分。據悉,在來自身體外部的加熱源的作用下,設備可以在幾天內釋放出受控量的藥物。然後在不需要時,再安全地將自身溶解掉。
(圖自:EPFL,via New Atlas)
該裝置圍繞所謂的微共振腔(miroresonator)打造,寬度為3 毫米(0.1 英寸),厚度僅2 微米。
裝置採用了鎂製材料,具有螺旋的形狀。當暴露於交變電磁場時,會產生微小的電流。反之,電流產生的熱量可以熔化含有某些藥物的膠囊。
這意味著設計者能夠為其植入可按需釋放的藥物,比如當時用止痛藥時,就可以從身體外部施加一個電磁場來激活該裝置,從而實現藥物的釋放。
(原理圖,來自:EPFL)
如以此來,醫生可以精確控制用藥的劑量,並在其到達指定位置時才啟用。一旦完成使命,裝置本體也是可溶性的,無需再次通過手術去除。
團隊表示,經過調整,該裝置和響應特定的波長,以便在不同時間點熔化不同的膠囊,按順序釋放出所需的藥物。而且這個過程非常快,僅需1 一秒鐘即可作出響應。
通過將鎂先沉積在基板上,然後通過離子噴淋的方式,將材料形成所需的結構,研究人員得以將成品裝置的厚度控制在僅僅2 微米。
(裝置寬度僅3mm、厚度2 更是只有2μm)
作為一種侵入性和痛感都更小的解決方案,它顯然是手術後強烈需要鎮痛藥物的患者的一個福音,比如向假體矯形術後的患者脊柱附近按需釋放嗎啡來鎮痛。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)上。
原標題為:《Biodegradable Frequency‐Selective Magnesium Radio‐Frequency Microresonators for Transient Biomedical Implants》。