新型可充气胰岛素泵:可减少疤痕组织形成以实现长期药物输送

2022年08月08日 13:03 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

免疫系统的异物反应对保持我们的健康非常重要--但当这个异物是医疗植入物时它就不那么有用了。麻省理工学院(MIT)的研究人员现在已经开发出一种设备,其通过每12小时轻轻地充气和放气来防止植入物周围形成疤痕组织。

当免疫系统检测到一个不属于身体的物体时它会做出反应以防止感染或其他并发症。该反应的一部分包括在物体周围形成一层厚厚的疤痕组织从而将其跟血管和组织隔开。

但当上述物体是一个重要的医疗植入物时,这就造成了问题。这种疤痕组织会阻碍其功能,无论是药物释放还是刺激神经或神经元,随着时间的推移都会降低设备的效用。在以前的工作中,科学家们已经尝试过改变植入物的大小、设计润滑或药物掺杂的涂层、用软水凝胶制作植入物或用含有血管的胶原蛋白凝胶隐蔽植入物。

在这项新研究中,麻省理工学院(MIT)的团队开发了一种新技术来对抗疤痕组织的形成--每隔12小时,该设备就会在5分钟内反复充气和放气。这具有降低中性粒细胞局部浓度的效果,中性粒细胞是启动疤痕组织形成过程的免疫细胞。

该装置包含两个腔室--一个容纳药物有效载荷,而另一个则作为可充气的“启动库”。药物将随着时间的推移慢慢渗入体内或可以由致动器以较大的爆发力释放。

该团队表示,尽管这种致动植入物不能完全防止疤痕组织的形成,但它能有效地减缓这一过程。但更重要的是,它将确实形成的疤痕组织的类型改变为具有高度排列的胶原纤维的结构,而不像普通疤痕组织那样阻碍药物分子的释放。

研究小组在小鼠身上测试了该装置、输送胰岛素并测量动物的血糖水平。果然,在整个八周的测试期间,驱动版本继续有效地释放胰岛素。这比标准的非启动装置的性能要好得多,后者在两周后就开始失去效力,到八周后几乎完全不提供胰岛素。

下一步,研究人员计划将该设备扩大到人体大小,从而帮助病人控制糖尿病或提供其他长期药物治疗如化疗。

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