Tirpieji prietaisai, naudojantys skysto metalo trapumą


Iliustracija, rodanti, kaip galima sukurti tirpinimo prietaisus su skysto metalo trapumu.

Ši tirpaus prietaiso koncepcijos iliustracija parodo, kaip skystas metalas galis-indis prasiskverbia į ribas tarp aliuminio grūdelių, kad susilpnintų ir suardytų. [Image courtesy of MIT]

MIT mokslininkai sukūrė tirpius prietaisus, kuriuose naudojamas skysto metalo trapumas, gerai žinomas metalo konstrukcijų gedimo šaltinis.

Aliuminio medicinos prietaisai, tokie kaip kabės, stentai ar vaistų saugyklos, gali suirti kūno viduje, veikiami eutektinio galio-indžio (EGaIn). Šis skystas metalų lydinys gali būti fiziškai užteptas ant prietaiso arba pacientams skiriamas nanodalelių pavidalu, sakė mokslininkai. popierius paskelbta šį mėnesį m Pažangios medžiagos.

„Žinoma, kad tam tikri skystųjų metalų deriniai iš tikrųjų gali patekti į kietųjų metalų grūdelių ribas, todėl jie smarkiai susilpnėja ir sugenda“, – sakė MIT postdoc Vivian Feig, straipsnio pagrindinė autorė. spaudos pranešimas. “Mes norėjome pamatyti, ar galėtume produktyviai panaudoti žinomą gedimo mechanizmą, kad sukurtume šiuos biomedicinos prietaisus.”

Tirpieji įtaisai, pvz., kabės, stentai ir vaistų tiekimo priemonės

Užuot fiziškai nuėmęs kabes ir rizikavęs pažeisti audinius, gydytojas gali naudoti galio indį, kad ištirpintų kabes iš aliuminio.

„Šiuo metu kabių pašalinimas iš tikrųjų gali sukelti daugiau audinių pažeidimų“, – sakė Feigas. „Mes parodėme, kad naudodami savo galio formulę galime tiesiog nudažyti jį ant segtukų ir priversti juos suirti pagal poreikį.

Tyrėjai atliko pradinius toksiškumo tyrimus su graužikais ir nustatė, kad net didelės galio-indžio dozės yra netoksiškos, tačiau jie teigia, kad jiems reikia atlikti daugiau tyrimų, siekiant nustatyti saugumą žmonėms.

Be aliuminio kabės, mokslininkai sukūrė aliuminio stemplės stentą. Šiuo metu, kai nebereikia stemplės stentų, sveikatos priežiūros paslaugų teikėjai juos pašalina endoskopiškai arba palieka pacientų viduje. Tačiau mokslininkai parodė, kad jų aliuminio stemplės stentą įmanoma suskaidyti galio-indžio pagalba.

„Tai gali turėti galimybę turėti sistemas, kurioms nereikia intervencijos, tokios kaip endoskopija ar chirurginė prietaisų pašalinimo procedūra“, – sakė jis. Giovanni Traversovyresnysis tyrimo autorius.

Trijų ginklų vaistų tiekimo prietaiso prototipas su vaistais užpildytomis rankenomis, sujungtomis su prietaisu tirpiu aliuminio vamzdeliu.

MIT mokslininkai sukūrė šį tirpstantį vaistų tiekimo įrenginio prototipą savo naujausiame tyrime. [Photo courtesy of MIT]

Tirpstamojo prietaiso tyrimai MIT

Traverso yra Karlo van Tasselio karjeros plėtros asistentas MIT mechanikos inžinerijoje ir gastroenterologas Brigham ir moterų ligoninėje. Jo laboratorija dirba daugelį metų praryjami vaistų tiekimo prietaisai kurios liktų virškinamajame trakte dienas ar savaites, kad pagal grafiką išsiskirtų junginiai.

Traverso laboratorija anksčiau ištyrė naudojimą tirpstantys prietaisai, suveikiami veikiant šviesai. Ankstesnis požiūris buvo a žvaigždės formos tirpstantis prietaisas, kurį suardytų skrandžio rūgštisišskiria ivermektiną, kad išvengtų maliarijos.

Naujausiame tyrime mokslininkai sukūrė dar vieną žvaigždės formos vaistų tiekimo įrenginį, naudodami aliuminio vamzdelius, kurie gali būti ištirpinti virškinimo trakte su galiu-indžiu. Prietaisas savo rankose laiko vaistus, kurie yra sujungti su centriniu elastomeru tuščiaviduriais aliuminio vamzdeliais. Žvaigždės forma atitolina prietaiso prasiskverbimą per virškinimo traktą, o mokslininkai teigė, kad jie sėkmingai panaudojo galio indį, kad suardytų prietaisą bandomiesiems gyvūnams.

Kitas yra nitinolis

Mokslininkai dabar tiria nitinolį – nikelio ir titano lydinį dažniausiai naudojami stentuose ir kituose medicinos prietaisuose — ir kiti metalai, kurie galėtų būti naudojami tirpiems įtaisams kurti.

Tyrimą finansavo Billo ir Melindos Gateso fondas, MIT Mechanikos inžinerijos departamentas, Brighamo ir moterų ligoninės Gastroenterologijos skyrius, Schmidt Science Fellows programa ir Rhodes Trust.