治疗感染的可降解吸收植入电子设备

在前文中,笔者介绍过一个概念“transient electronics”,即“可消失的电子设备”,一般指可降解吸收的电子设备。这种设备植入生物体内,发挥特定作用后,可以被生物体“消化”(降解吸收)而不产生副作用。

为什么科研人员想要开发这样的植入性电子设备呢?想象下,一个电子设备植入体内,通过释放药物或者通过热处理达到治疗的效果后,如果通过手术再次取出电子设备,首先给病人带来更痛苦的体验,而且有再次感染的风险,提高了治疗的成本。所以如果有一种电子设备在完成使命后可以再体内消失并且无副作用,那么将大大减轻病人的压力,或许带来更好的治疗效果。

于是乎塔夫斯大学和伊利诺伊大学(Tufts University and the University of Illinois)的科研人员研制出了一种 治疗感染的植入性的具有加热功能的无线电子设备(dissolvable wireless heating device),当完成治疗后,该设备会在体内溶解消除。

这种电子器械以丝蛋白质(silk protein)为基质底板,上面是金属镁电阻器(magnesium resistor)以及镁线圈,它们包在丝蛋白中,这就构成了一个镁加热器,加热器最上面是覆盖包含药物的丝蛋白层。如下图:

可溶解的植入性电子设备

(图片来源:tufts)

科研人员对这种电子设备进行了体内试验,在老鼠被金黄色葡萄球菌感染的组织(S. aureus infected tissue)中植入该设备,后通过体外的无线遥控器促使体内设备中的线圈发热升温处理十分钟,24小时后发现老鼠之前的组织已经没有感染的迹象了,组织周边也很正常,并且15天后这种电子设备在体内完全溶解消失了,检测发现处理过的组织周边镁元素的含量处于正常水平。科研人员也对此设备进行了体外试验,同样取得了类似上述的效果。

笔者认为这研究意义重大,为植入性医疗器械和药物载体研发提供了新思路,也许有一天, ‘Wi-Fi’ 控制的载药释放真的会出现。

参考文献:Silk-based resorbable electronic devices for remotely controlled therapy and in vivo infection abatement,doi: 10.1073/pnas.1407743111(交流请加QQ2322739585

 

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高分子

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