可吸入胶囊可以无线控制

麻省理工学院的研究人员,布帘,布里汉姆和妇女医院设计了一种可食胶囊,可以通过蓝牙无线技术进行控制。胶囊,可以定制来运送药物,感知环境条件,或者两者兼而有之,可以在胃里呆至少一个月,传输信息并响应用户智能手机的指令。

胶囊,采用三维打印技术制造,可以用来运送治疗各种疾病的药物,尤其是在必须长期服用药物的情况下。它们也可以被设计来感知感染,过敏反应,或其他事件,然后释放一种药物作为回应。

“我们的系统可以提供闭环监测和处理,因此,一个信号可以帮助指导药物的输送或调节药物的剂量,”Giovanni Traverso说,麻省理工学院机械工程系的客座科学家,他将于2019年加入学院。

这些设备也可用于与其他可穿戴和植入式医疗设备通信,它可以将信息汇集到患者或医生的智能手机上。

罗伯特·兰格说:“我们对3D打印技术的演示以及可吸收技术如何通过新型设备帮助人们促进移动健康应用感到兴奋。David H.科赫研究所教授,麻省理工学院科赫癌症综合研究所成员。

兰格和特拉弗索是这项研究的资深作者,出现在12月。第13期先进材料技术.孔永林,前麻省理工学院博士后,现为犹他大学助理教授,是论文的主要作者。

无线通信

在过去的几年里,兰格,特拉弗索,他们的同事一直在研究各种可食传感器和药物释放胶囊,他们认为这将有助于长期输送目前必须注射的药物。它们还可以帮助患者保持严格的给药方案。艾滋病咨询门诊疟疾.

在他们最新的研究中,研究人员开始结合他们先前开发的许多特性。vwin手机版2016,研究人员设计了一个星形的胶囊,有六条手臂,折叠起来,然后被包裹在一个光滑的胶囊中。被吞咽后,胶囊溶解,手臂扩张,让装置停留在胃里。同样地,新装置被吞食后会展开成Y形。这使得这个装置能在胃中停留大约一个月,在它分裂成小块并通过消化道之前。

其中一个武器包括四个小隔间,可以装载各种药物。这些药物可以包装在聚合物中,使其在数天内逐渐释放。研究人员还预计,他们可以设计通过无线蓝牙通信远程打开的隔间。

该装置还可以携带监测胃环境的传感器,并通过无线信号传递信息。在以前的工作中,研究人员设计的传感器可以检测生命体征例如心率和呼吸频率。在本文中,他们证明,这种太空舱可以用来监测温度,并将这些信息直接传送到一个臂长的智能手机上。

“有限的连接范围是理想的安全增强,”孔说。“用户物理空间内无线信号强度的自隔离可以保护设备不受不需要的连接,为额外的安全和隐私保护提供物理隔离。”

为了制造所有这些复杂元素,研究人员决定用3D打印胶囊。这种方法使他们能够很容易地将胶囊携带的所有成分结合起来,并用交替的坚硬和柔韧的聚合物层建造胶囊,这有助于它抵抗胃部的酸性环境。

“多材料三维打印是一种高度通用的制造技术,可以创建独特的多组件架构和功能设备,它不能用传统的制造技术来制造。“我们可以潜在地创建定制的可食电子产品,根据特定的医疗应用程序定制胃停留期,这可能会导致一种个性化的诊断和治疗,这种诊断和治疗很容易获得。”

早期反应

研究人员设想,这种类型的传感器可以用来诊断疾病的早期症状,然后用适当的药物作出反应。例如,它可以用来监测某些高危人群的感染情况,例如接受化疗或免疫抑制药物治疗的患者。如果发现感染,胶囊可能开始释放抗生素。或者,该装置可以在检测到过敏反应时释放抗组胺药。

Traverso说:“我们真的很高兴胃内电子设备能够作为移动健康平台,远程帮助患者。”

该设备的当前版本由一个小型氧化银电池供电。然而,研究人员正在探索用替代电源替换电池的可能性,例如外部天线胃酸.

研究人员还正在开发其他类型的传感器,这些传感器可以集成到胶囊中。vwin手机版在本文中,他们在猪身上测试了温度传感器,他们估计在两年内,他们可能可以开始测试人类患者的可食传感器。他们成立了一家致力于开发人类使用技术的公司。vwin手机版

这项研究是由比尔和梅林达盖茨基金会和美国国立卫生研究院通过德雷珀资助的。

论文的其他作者包括邹兴宇,凯特琳·麦克坎德勒,Ameya Kirtane沈宁,简琳舟Abubakar Abid穆萨·贾法里,Jaimie Rogner丹尼尔·米纳汉,Joy Collins谢恩·麦克唐纳,科迪·克利夫兰,泰勒·本塞尔,Siid Tamang先生,Graham ArrickAlla Gimbel蒂芙尼·华,Udayan Ghosh万斯·索雷斯,Nancy Wang阿尼克瓦汉,艾莉森·海沃德,张世毅,还有布莱恩·史密斯。

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