通过暴露于共晶镓铟(EGaIn),可以分解体内的铝医疗设备,如钉书钉、支架或药库。研究人员在一份报告中说,这种液态金属合金可以物理应用于设备,也可以以纳米颗粒的形式应用于患者纸本月出版于先进材料.
“众所周知,液态金属的某些组合实际上可以进入固体金属的晶界,导致它们急剧减弱并失效,”该论文的第一作者、麻省理工学院博士后薇薇安·费格(Vivian Feig)在一篇论文中说新闻发布会上.“我们想看看能否以有效的方式利用这种已知的故障机制来制造这些生物医学设备。”
可溶解装置,如订书钉、支架和药物输送工具
医生可以用镓-铟溶解铝制的订书钉,而不是冒着组织损伤的风险物理移除订书钉。
费格说:“现在,移除钉书钉实际上会导致更多的组织损伤。”“我们证明,用镓配方,我们可以把它涂在订书钉上,让它们按需分解。”
研究人员对啮齿动物进行了初步的毒性研究,发现即使是高剂量的镓-铟也是无毒的。然而,他们说他们需要进行更多的研究来确定对人类的安全性。
除了铝制订书钉,研究人员还设计了一种铝制食管支架。目前,当不再需要食管支架时,医疗服务提供者要么通过内窥镜将其取出,要么将其留在患者体内。但研究人员表明,用镓铟分解铝食管支架是可能的。
他说:“这一技术潜在地实现了不需要内窥镜检查或外科手术等干预就能移除设备的系统。乔凡尼Traverso他是这项研究的资深作者。
麻省理工学院的可溶解装置研究
特拉韦尔索是麻省理工学院机械工程卡尔·范·塔塞尔职业发展助理教授,也是布莱根妇女医院的胃肠病学家。他的实验室已经运转多年了可吞咽药物输送装置它会在消化道停留数天或数周,按时间表释放化合物。
Traverso的实验室之前探索了暴露于光下触发的可溶解装置.早期的方法是星形可溶解装置,可被胃酸分解通过释放伊维菌素来预防疟疾。
在他们最新的研究中,研究人员创造了另一种星形药物输送装置,使用铝管,可以用镓-铟溶解在胃肠道中。该装置将药物放在手臂上,手臂与中空铝管的中央弹性体相连。星形延迟了设备通过胃肠道的时间,研究人员表示,他们成功地使用镓-铟在测试动物中分解了设备。
下一个是镍钛合金
研究人员现在正在探索镍钛合金镍钛合金常用于支架和其他医疗器械-以及其他可用于开发可溶解装置的金属。
比尔和梅林达·盖茨基金会、麻省理工学院机械工程系、布里格姆和妇女医院消化内科、施密特科学研究员计划和罗德信托基金资助了这项研究。