Стенты, вдохновленные искусством вырезания из бумаги, могут доставлять лекарства в желудочно-кишечный тракт

Last Updated on 26.06.2021 by Perelomanet

Вдохновленные киригами, японским искусством складывания и резки бумаги для создания трехмерных структур, инженеры Массачусетского технологического института и их сотрудники разработали новый тип стента, который можно использовать для доставки лекарств в желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути или другие трубчатые органы. в организме.

Стенты покрыты гладким слоем пластика, на котором протравлены маленькие «иглы», которые всплывают при растяжении трубки, позволяя иглам проникать в ткань и доставлять полезную нагрузку микрочастиц, содержащих лекарство . Эти препараты затем высвобождаются в течение длительного периода времени после удаления стента.

Такой вид локализованной доставки лекарств может облегчить лечение воспалительных заболеваний, поражающих желудочно-кишечный тракт, таких как воспалительное заболевание кишечника или эозинофильный эзофагит, — говорит Джованни Траверсо, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, гастроэнтеролог из Бригама и женской больницы и старший научный сотрудник. автор исследования.

«Эта технология может быть применена практически к любому трубчатому органу», — говорит Траверсо. «Возможность доставлять лекарства на месте, на нечастой основе, действительно максимизирует вероятность того, что поможет вылечить состояние пациентов, и может изменить наше отношение к уходу за пациентами , позволяя осуществлять локальную пролонгированную доставку лекарств после одного курса лечения».

Сахаб Бабаи, научный сотрудник Массачусетского технологического института, является ведущим автором статьи, которая сегодня публикуется в журнале Nature Materials .

Эластичные стенты

Воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта, такие как ВЗК, часто лечат лекарствами, ослабляющими иммунный ответ организма. Эти препараты обычно вводятся путем инъекций, поэтому они могут вызывать побочные эффекты в других частях тела. Траверсо и его коллеги хотели придумать способ доставки таких лекарств непосредственно к пораженным тканям, уменьшая вероятность побочных эффектов.

Стенты могут предложить способ доставки лекарств в целевой участок пищеварительного тракта, но введение любого типа стента в желудочно-кишечный тракт может быть сложным, потому что переваренная пища постоянно перемещается по тракту. Чтобы сделать эту возможность более осуществимой, команда Массачусетского технологического института пришла к идее создания стента, который будет временно вставляться, плотно прилегать к ткани, доставляя полезную нагрузку, а затем легко удаляться.

Разработанный ими стент состоит из двух ключевых элементов — мягкой эластичной трубки из резины на основе силикона и пластикового покрытия с вытравленными иглами, которые всплывают при растяжении трубки. Дизайн был вдохновлен киригами — техникой, которую лаборатория Траверсо ранее использовала для создания нескользящего покрытия для подошв обуви, а другие использовали ее для создания повязок, которые более надежно приклеиваются к коленям и другим суставам.

«Новизна нашего подхода заключается в том, что мы использовали инструменты и концепции из механики в сочетании с биоинспирацией чешуйчатых животных, чтобы разработать новый класс систем высвобождения лекарств, способных размещать депо лекарства непосредственно в стенках просвета трубчатых органов для расширенный выпуск «, — говорит Бабай. «Стенты из киригами были спроектированы так, чтобы обеспечить обратимое преобразование формы: от плоских до трехмерных, выпуклые иглы для взаимодействия с тканями, а затем до исходной плоской формы для легкого и безопасного удаления».

Оцените статью
PerelomaNet.ru
Задайте вопрос