Magen-Darm-Geräte, wie stents, endoskopische Tuben, Ballons und drug-delivery-Systeme können dabei helfen, Kliniker Behandlung von Patienten mit einer Reihe von Bedingungen. Aber derzeit zur Verfügung stehenden Methoden für das auslösen von wo und wenn Drogen freigegeben werden oder wenn ein Gerät ausgelöst wird, zu zerlegen oder ändern Form sind oft langsam, kann beschränken den nutzen solcher tools. Forscher aus Brigham and Women s Hospital und MIT-entwerfen Geräte, die ausgelöst werden kann durch die Einnahme einer warmen Flüssigkeit zu brechen in kleinere Segmente, die ausgeschieden werden können. In proof-of-concept-Experimente in präklinischen Modellen, das team testete zwei Geräte—ein, dass könnte die induzierte änderung der Konformation in die Speiseröhre Ausfahrt und Folgen der Lieferung von Medikamenten und die anderen, die könnten, wohnen ungestört in den Magen, bis absichtlich ausgelöst. Das team die Ergebnisse sind veröffentlicht in Science Translational Medicine.
„Wir sind fasziniert von einer einfachen Frage: Wann nehmen Sie eine heiße Flüssigkeit, was passiert, wie es sich bewegt, Ihre Speiseröhre und in den Magen?“, sagte co-entsprechenden Autor C. Giovanni Traverso, MB, BChir, Ph. D., ein Gastroenterologe und biomedizinischer Ingenieur in der Abteilung für Gastroenterologie am Brigham. „Was wir gefunden haben ist, dass es im wesentlichen zwei Zonen—die Speiseröhre und der Magen—was bedeutet, dass wir möglicherweise in der Lage zu kontrollieren und auslösen, Magen-Darm-Geräte in diesen beiden Regionen mit der Präzision, die Sie mit warmem Wasser.“
Das erste Gerät, das team getestet wurde inspiriert durch eine Blühende Blume. Diese Kapsel-Größe ösophagus-system mit Blütenblatt-ähnliche Strukturen schließen kann, wie eine Knospe, wenn warme Flüssigkeit aufgenommen wird. Der Prototyp, der getestet wurde an Schweinen, entfaltete sich in der Speiseröhre, was den Kontakt mit der ösophaguswand und loslassen milli-Nadeln beladen mit dem Modell Drogen. Wenn das warme Wasser verabreicht wurde, der Prototyp vollständig geschlossen und bestanden aus der Speiseröhre in den Magen.
Das zweite Gerät getestet wurde ein hoch flexibles, Magen-resident Gerät in der Lage, loslassen Droge der extended— Gerät soll bleiben im Magen und lassen eine regelmäßige Dosis von einem Medikament für Wochen. Die Einnahme einer warmen Flüssigkeit nicht stören die Funktion des Gerätes, sondern direkt Spritzen warmes Wasser in den Magen mit Hilfe eines Endoskops geholfen brechen Sie das Gerät in Stücke, die könnte sicher passieren durch den Magen-Darm-Trakt in der Schweine-Modell.
„Unser Ansatz war, zu beschäftigen Grundsätze der Gestaltung von wandlungsfähigen Architektur Materialien (mechanische Metamaterialien“), deren Form und Volumen kann beträchtlich verändert haben, und durch eine thermische Auslösung, als einen neuen Ansatz für die Entwicklung von Magen-Darm – (GI) – Technologien mit schnellen und robusten Reaktion“, sagt der erste Autor Sahab Babaee, ein Postdoktorand in dem Langer Lab am MIT.
Die Autoren merken an, dass die aktuelle Arbeit stellt eine proof-of-concept, aber weitere Tests erforderlich sein, zu charakterisieren Wärmeabgabe im Menschen. Das team arbeitet an der Identifizierung und Priorisierung von Bedingungen zur Optimierung dieses neuen Ansatzes für die, wo es am meisten benötigt wird.