一组科学家已经开发出一种聚合物凝胶，可以用于开发长期作用的驻留在胃里的设备，包括口服胶囊，它可以在几天、几周甚至几个月后释放药物。

 

设计用于胃内的医疗设备有多种应用，包括延长药物输送时间、电子监控和减肥干预。然而，这些设备通常是由不可降解的弹性聚合物制成的，由于意外骨折或移位而具有肠梗阻的固有风险。因此，它们通常在胃里停留一段有限的时间

 

 

现在,麻省理工学院的研究人员科赫研究所综合癌症研究和马萨诸塞州总医院(MGH)已经创建了一个聚合物凝胶,克服了这一安全问题,可以允许发展的长效驻留在胃里的装置,包括口头传递胶囊可以释放药物要经过若干天,数周或数月后一个政府。

 

这种聚合物具有pH响应性:它在酸性的胃环境中是稳定的，但在小肠的pH值接近中性时就会溶解，从而可以安全通过其余的胃肠道(GI)道。这种材料也很有弹性，可以压缩和折叠设备，使其成为易于消化的胶囊，这意味着这种聚合物可以用来制造安全的设备，使其能够在胃里停留极长时间。天富平台登录

 

“任何设备在胃肠道的问题之一是有潜在的阻塞，这是一种可能需要手术干预的紧急医疗情况，”科赫研究所研究附属机构Giovanni Traverso说，他也是MGH的胃肠病学家和哈佛医学院的讲师。“这种材料代表了一种真正的进步，因为它在胃环境中既安全又稳定。”

 

Traverso和麻省理工学院大卫·h·科赫研究所教授、科赫研究所成员罗伯特·兰格是7月27日《自然材料》杂志上一篇论文的资深作者，该论文描述了这种新型聚合物凝胶在制造胃设备方面的应用。科赫研究所博士后张士义(音)是这篇论文的第一作者。

 

安全的延伸

 

为胃设计设备是一个大小和形状复杂的问题。胃自然会在几个小时内排空里面的内容物，所以要想保留这些设备，它们必须比幽门更宽。幽门是胃末端的一个瓣膜，直径约1.5到2厘米，允许胃内容物进入小肠。然而，由于最方便的途径是通过食道运送这些设备，食道只比幽门略宽，研究人员对开发一种具有弹性的聚合物感兴趣。

 

张说:“一个有弹性的装置可以被折叠成像胶囊一样的小东西，然后很容易通过食道被摄入，然后在胃里扩张，恢复原来的形状。”“如果你有一个比幽门更大的装置，它很可能会在胃里停留更久。”天富平台登录

 

但是，现有的具有弹性聚合物的设备的大小和形状受到安全问题的限制，因为如果设备太大或太复杂，发生断裂的风险更大。正因为如此，研究人员希望他们的聚合物也具有肠道功能——或者具有一种机制，使其能够在进入肠道分解之前不受改变地通过胃。

 

“为了降低任何可能的阻塞风险，我们想要一种可以在肠道内溶解的物质，从而分离设备，并安全地排出体外，”张说。

 

为了创造这种新材料，研究人员合成了一种弹性聚合物，并将其与一种临床使用的肠用聚合物结合在一起。加入盐酸并将溶液离心，就得到了一种既有弹性又有弹性的聚合物凝胶，它既具有弹性又具有肠溶性。

 

研究人员使用凝胶聚己内酯(PCL)，一种无毒、可降解的聚酯，来构建几个设备原型。他们首先用凝胶将PCL的弧线连接在圆形模具中，创造出了环形装置。这些弹性装置的直径为3厘米——比幽门还要宽——在它们被折叠成可口服的胶囊之前。

 

在对猪进行胶囊测试时，研究人员发现这些圆环在摄入15分钟内就会扩展成原来的形状，并在胃里停留长达7天。当设备从胃里出来后，聚合物凝胶溶解了，使得PCL小块不受阻碍地安全通过。研究人员还创造了各种形状的更大的设备，可以在内窥镜的帮助下折叠并通过食道。