范德堡大学机械与生物医学工程副教授莱昂·贝兰(Leon Bellan)及其团队开发出一种新型冷却触发装置,可使患者安全便捷地获得止痛药物。
该研究成果论文《可植入海藻酸钠-Soluplus复合装置的冷却触发塞来昔布释放》近期发表于《ACS生物材料科学与工程》期刊。
目前,按需疼痛治疗主要依赖阿片类药物,但此类药物成瘾性极高,仅在美国就导致每小时5人死于滥用。非甾体抗炎药(NSAIDs)如布洛芬和塞来昔布正被考虑作为替代方案,因其无成瘾性、能有效缓解疼痛,且可通过局部给药降低剂量和系统性副作用。
然而,局部递送这些药物需要一种按需释放机制,使患者能够自主控制给药时机。一种方法是通过可植入储药库实现外部刺激触发释放,即在体内以可控速率释放药物的装置。此前研究已利用热、光和超声波等刺激触发储药库释放多种药物,但这些方法需额外能量输入和定制设备。
为解决此问题,贝兰团队开发出可植入式药物递送系统,通过局部温度降低触发药物释放。该装置约手表电池大小,只需在植入部位外部敷冰袋即可实现降温。触发冷却后,水凝胶(海绵状结构)液化并向靶向区域释放药物。
贝兰表示:"未来,我们预计冷却将更广泛地用作外部刺激手段,实现针对疼痛缓解或其他疾病的靶向、患者可控药物递送。与大多数外部触发释药方法不同,冷却无需能量输入或复杂设备;对目标区域简单敷用冰袋即可触发植入装置内封存药物的释放。"
范德堡大学先进材料贝兰实验室致力于融合传统与非传统微加工技术,结合智能材料和生物材料,开发新型工程组织、药物递送平台及微流体装置,以应对关键生物医学挑战。
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