麻省理工学院工程师开发了一种柔性药物递送贴片，设计用于携带多种不同药物，并能按照预设时间表在不同时间释放。
[图片由研究人员提供] 麻省理工学院工程师表示，他们研发的这种柔性药物递送贴片旨在促进心肌梗死后的愈合和组织再生。该贴片在心肌梗死后贴附于心脏，有助于愈合和再生心肌组织。麻省理工学院指出，其工程师设计的贴片能够携带多种药物，并可在预设时间表上于不同时间释放。
在大鼠研究中，研究人员证实该治疗将受损心肌组织减少了50%。据麻省理工学院网站信息，研究结果还包括心脏功能的显著改善。
研究人员表示，若获准用于人类，该贴片可帮助心肌梗死患者恢复比现有方案更多的心脏功能。
"当某人遭受严重心肌梗死时，受损的心肌组织无法有效再生，导致心脏功能永久丧失。受损组织无法恢复，"麻省理工学院科赫综合癌症研究所首席研究员安娜·亚克伦内克表示，"我们的目标是恢复该功能，帮助人们在心肌梗死后重获更强健、更有韧性的心脏。"
亚克伦内克与麻省理工学院大卫·H·科赫研究所教授罗伯特·兰格共同担任本研究的高级作者。他们的研究成果发表在《细胞生物材料》期刊，前麻省理工学院博士后埃里卡·王担任论文第一作者。
麻省理工研究人员的目标
据麻省理工学院介绍，许多患者在心肌梗死后接受搭桥手术。该手术虽可改善血流，但无法修复受损的心肌组织。因此，麻省理工团队着手开发一种可在手术同时应用于心脏的贴片。
研究团队希望在较长时间内递送药物，因为心脏病等疾病需要分期特定治疗。然而，他们指出大多数现有系统一次性释放所有药物。研究人员认为定时递送将更好地同步治疗与恢复过程。
"我们想验证是否有可能在心脏外科医生进行开胸手术时，在损伤部位实施精确协调的治疗干预以促进心脏愈合，"亚克伦内克表示。
研究人员改进了此前开发的药物递送微粒系统。麻省理工学院说明，这些微粒由"类似带盖小咖啡杯"的胶囊构成。胶囊由聚合物PLGA制成，可将药物密封在内部。
麻省理工学院指出，研究人员通过调整形成盖子的聚合物分子量，控制其降解速度，从而在特定时间编程药物释放。为开展研究，他们设计了在植入后第1-3天、7-9天和12-14天分解的微粒。
该方法实现了三种促进心脏愈合的药物递送方案：首先释放神经调节蛋白-1（一种防止细胞死亡的生长因子）；其次释放血管内皮生长因子（VEGF，促进心脏周围血管形成）；最后释放小分子药物GW788388（抑制瘢痕组织形成）。
研究人员将微粒阵列嵌入由海藻酸盐和PEGDA制成的水凝胶薄片中。在研究中，他们制备了仅几毫米大小的紧凑微型贴片。
"我们将这些微粒阵列封装在水凝胶贴片中，然后可将其外科植入心脏。通过这种方式，我们实际上是将治疗方案编程到材料内部，"王表示。
测试药物递送贴片
研究人员在包含由诱导多能干细胞生成的心肌细胞的心脏组织球体上测试了贴片。这些球体还包含内皮细胞和人类心室心脏成纤维细胞。
通过将组织暴露于低氧条件模拟心肌梗死效果后，研究人员应用贴片。据麻省理工学院报告，贴片促进了血管生长、提高细胞存活率并减少了纤维化程度。
在心肌梗死大鼠模型测试中，研究人员观察到显著改善：使用贴片治疗的动物存活率比未经治疗或静脉注射相同药物的对照组高出33%，受损组织减少50%，心脏输出量显著增加。
麻省理工学院表示，研究人员观察到贴片最终随时间溶解，在一年内逐渐形成极薄层，且不会干扰心脏的机械功能。
该贴片需外科植入，但研究团队计划探索将微粒系统应用于支架，实现定时药物递送。
"这是结合药物递送与生物材料开发患者新型治疗方案的重要途径，"兰格表示。
作者简介
肖恩·沃利是主要为MassDevice、Medical Design & Outsourcing和Drug Delivery Business News撰稿的副主编。他获得马里兰大学帕克分校多平台新闻学学士学位。
【全文结束】
