胃肠道装置如支架，内窥镜管，球囊和药物输送系统可以帮助临床医生治疗患有各种疾病的患者。但是目前可用的触发药物释放的地点和时间或者当设备被触发拆卸或改变形状时的方法通常很慢，这可能限制这些工具的实用性。来自布莱根妇女医院和麻省理工学院的研究人员正在设计一种装置，这种装置可以通过摄入温热的液体来触发，从而分解成可以排出的较小部分。在临床前模型的概念验证实验中，研究小组测试了两种装置 - 一种可以被诱导改变食道中的构象以便在药物输送后退出，另一种可以在胃中不受干扰直到故意进行测试。触发。团队'科学转化医学。
“我们对一个简单的问题很感兴趣：当你摄取一种热液体时，会发生什么事情从你的食道进入胃部?”共同通讯作者C. Giovanni Traverso，MB，BChir，博士，布里格姆胃肠病学部的胃肠病学家和生物医学工程师。“我们发现基本上有两个区域 - 食道和胃 - 这意味着我们可以使用温水精确控制和触发这两个区域的胃肠装置。”
团队测试的第一台设备灵感来自盛开的花朵。当摄入温热的液体时，这种具有花瓣状结构的胶囊大小的食道系统可以像芽一样闭合。该原型在猪身上进行了测试，在食道中展开，与食道壁接触并释放装有模型药物的毫针。当给予温水时，原型完全关闭并从食道进入胃。
测试的第二个装置是一种高度灵活的胃驻留装置，能够释放延长的药物 - 一种用于停留在胃中并释放常规剂量的药物数周的装置。摄取温热的液体不会干扰装置的功能，但是借助于内窥镜直接将温水喷射到胃中有助于将装置分解成可以安全地通过猪模型中的胃肠道的碎片。
“我们的方法是采用可变形的建筑材料(机械超材料)的设计原则，其形状和体积可以通过热驱动显着改变，作为开发胃肠(GI)技术的新方法，具有快速和强大的反应，”第一作者Sahab说。 Babaee，麻省理工学院Langer实验室的博士后助理。
作者指出，目前的工作提供了概念证明，但需要进行额外的测试来表征人体的散热。该团队目前正在确定并优先考虑条件，以便针对最需要的地方优化这种新方法。
“目前，许多胃部装置需要通过食管将其拔出来进行清除。我们预计温度触发系统可能会引发胃肠道下一代支架，药物输送和传感系统的发展，”特拉韦尔索。
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