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微小的可生物降解电路 用于释放体内止痛药

前沿科技 2019-08-08 11:01:39

患有矫形假体的患者通常在手术后经历一段时间的剧烈疼痛。为了控制疼痛,外科医生在手术期间将止痛药注入组织。当这种情况在一两天后消失时,患者通过置于脊柱附近的导管给予吗啡。然而,导管不是特别舒适,药物遍布全身,影响所有器官。

EPFL微系统实验室的研究人员正在开发一种可生物降解的植入物,可以在几天内按需释放局部麻醉剂。这种植入物不仅可以减少患者术后的不适感,而且不需要进一步的手术去除它。他们开发了一种由镁制成的微小可生物降解电子电路,可以从身体外部进行无线加热。

一旦集成到最终设备中,该电路将允许在几天内在特定位置释放受控量的麻醉剂。之后,植入物将在体内安全降解。该研究已发表在Advanced Functional Materials上。

一个带有几个水库的胶囊

所述电子电路 -a谐振电路在一个小的形状螺旋仅仅是一个几微米厚。当暴露于交变电磁场时,螺旋谐振器产生产生热量的电流。

研究人员的最终目标是将共振器与止痛药填充的胶囊配对,然后在手术过程中将它们插入组织。当从身体外部发送的电磁场熔化胶囊膜时,胶囊的内容物可以被释放。

“我们正处于项目的关键阶段,因为我们现在可以制造出工作在不同波长的谐振器,”MatthieuRüegg博士说。学生和该研究的主要作者。“这意味着我们可以通过选择不同的频率单独释放胶囊的内容。” 加热和释放过程应该不到一秒钟。

一种新颖的制造技术

研究人员必须在制造可生物降解的共振器时发挥创造力。“我们立即排除了任何涉及与水接触的制造过程,因为镁只需几秒钟即可溶解,”Rüegg说。他们最终通过将镁沉积在基材上然后用离子喷淋来塑造镁。“这使我们在设计阶段具有更大的灵活性,”他补充道。他们最终能够制造出世界上最小的镁谐振器:两微米厚,直径为三毫米。

该团队的发明还没有为手术室做好准备。“我们仍然需要努力将谐振器集成到最终设备中,并表明它可以在体外和体内释放药物,”Ruegg总结道。

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