根据目前的医疗手段，各种医疗设备通过插入胃肠道，以治疗、诊断或监测胃肠道疾病。在完成工作后，许多设备必须通过内窥镜手术切除。但是，麻省理工学院的工程师现在设计出了一种方法，当这些设备暴露于LED的光时，触发它们在体内分解。
新方法基于研究人员设计的光敏水凝胶。研究人员说，将这种材料整合到医疗设备中可以避免内窥镜手术，并且当医生不再需要或无法正常使用它们时，可以为医生提供一种更快，更轻松的方法来移除。
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“我们正在开发一套可以驻留在胃肠道中的系统，作为其中的一部分，我们正在寻求开发不同的方式来触发胃肠道中的设备拆卸，而无需进行大手术。 ”，机械工程助理教授，布莱根妇女医院的肠胃病学家，研究的高级作者Giovanni Traverso说。
在对猪的一项研究中，研究人员表明，用这种光敏水凝胶制成的设备在暴露于小型LED的蓝色或紫外光后会被触发分解。
在这项研究中，研究人员探索了一种基于光的触发器，他们认为与以前的方法相比，它可以提供一些优势。一个潜在的优势是，光可以在一定距离外起作用，并且不需要与被分解的材料直接接触。同样，光通常不会穿透胃肠道，因此不会随机触发。
为了创造这种新材料，作者设计了一种光敏水凝胶。这种聚合物凝胶包含一个化学键，当暴露在405到365nm（蓝色至紫外线）的波长范围内时光照时，化学键会断裂。
之后，可以通过改变凝胶的组成来调整材料的性能。当光敏连接剂占材料的比例更高时，它对光的响应会更快分解，但机械强度也较弱。研究人员还可以通过使用不同波长的光来控制分解材料所需的时间。其中，蓝光的工作速度较慢，但对敏感于紫外线损害的细胞造成的风险较小。
凝胶及其分解产物具有生物相容性，并且可以轻松地将其制成各种形状。在这项研究中，研究人员用它来证明两种可能的应用：减肥球和食管支架。研究人员说，除了这两种应用之外，这种方法还可以用于制造其他种类的可降解设备，例如用于将药物输送到胃肠道的工具。
资讯出处：Ingestible medical devices can be broken down with light
原始出处：Ritu Raman, Tiffany Hua, Declan Gwynne, Joy Collins, Siddartha Tamang, Jianlin Zhou, Tina Esfandiary, Vance Soares, Simo Pajovic, Alison Hayward, Robert Langer, and Giovanni Traverso. Light-degradable hydrogels as dynamic triggers for gastrointestinal applications. Science Advances, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.aay0065