微小的可生物降解電路 用于釋放體內(nèi)止痛藥

患有矯形假體的患者通常在手術(shù)后經(jīng)歷一段時(shí)間的劇烈疼痛。為了控制疼痛，外科醫(yī)生在手術(shù)期間將止痛藥注入組織。當(dāng)這種情況在一兩天后消失時(shí)，患者通過置于脊柱附近的導(dǎo)管給予嗎啡。然而，導(dǎo)管不是特別舒適，藥物遍布全身，影響所有器官。

EPFL微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在開發(fā)一種可生物降解的植入物，可以在幾天內(nèi)按需釋放局部麻醉劑。這種植入物不僅可以減少患者術(shù)后的不適感，而且不需要進(jìn)一步的手術(shù)去除它。他們開發(fā)了一種由鎂制成的微小可生物降解電子電路，可以從身體外部進(jìn)行無線加熱。

一旦集成到最終設(shè)備中，該電路將允許在幾天內(nèi)在特定位置釋放受控量的麻醉劑。之后，植入物將在體內(nèi)安全降解。該研究已發(fā)表在Advanced Functional Materials上。

一個(gè)帶有幾個(gè)水庫的膠囊

所述電子電路 -a諧振電路在一個(gè)小的形狀螺旋僅僅是一個(gè)幾微米厚。當(dāng)暴露于交變電磁場(chǎng)時(shí)，螺旋諧振器產(chǎn)生產(chǎn)生熱量的電流。

研究人員的最終目標(biāo)是將共振器與止痛藥填充的膠囊配對(duì)，然后在手術(shù)過程中將它們插入組織。當(dāng)從身體外部發(fā)送的電磁場(chǎng)熔化膠囊膜時(shí)，膠囊的內(nèi)容物可以被釋放。

“我們正處于項(xiàng)目的關(guān)鍵階段，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在可以制造出工作在不同波長的諧振器，”MatthieuRüegg博士說。學(xué)生和該研究的主要作者。“這意味著我們可以通過選擇不同的頻率單獨(dú)釋放膠囊的內(nèi)容。” 加熱和釋放過程應(yīng)該不到一秒鐘。

一種新穎的制造技術(shù)

研究人員必須在制造可生物降解的共振器時(shí)發(fā)揮創(chuàng)造力。“我們立即排除了任何涉及與水接觸的制造過程，因?yàn)殒V只需幾秒鐘即可溶解，”Rüegg說。他們最終通過將鎂沉積在基材上然后用離子噴淋來塑造鎂。“這使我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段具有更大的靈活性，”他補(bǔ)充道。他們最終能夠制造出世界上最小的鎂諧振器：兩微米厚，直徑為三毫米。

該團(tuán)隊(duì)的發(fā)明還沒有為手術(shù)室做好準(zhǔn)備。“我們?nèi)匀恍枰⒅C振器集成到最終設(shè)備中，并表明它可以在體外和體內(nèi)釋放藥物，”Ruegg總結(jié)道。