（文章來源：教育新聞網）

麻省理工學院，德雷珀大學，布萊根婦女醫院的研究人員設計了一種可攝入膠囊，可以使用藍牙無線技術對其進行控制。可以定制以遞送藥物和/或感知環境條件或兩者的膠囊可以在胃中駐留至少一個月，從而傳輸信息并響應用戶智能手機的指令。

使用3-D打印技術制造的膠囊可用于輸送藥物來治療多種疾病，特別是在必須長時間服用藥物的情況下。還可以將它們設計為感知感染，過敏反應或其他事件，然后以響應方式釋放藥物。麻省理工學院機械工程系的客座科學家喬凡尼·特拉弗索說：“我們的系統可以提供閉環監測和治療，從而信號可以幫助指導藥物的輸送或調整藥物的劑量。”于2019年加入學院。

這些設備還可以用于與其他可穿戴和可植入醫療設備進行通信，這些設備可以合并要傳達給患者或醫生的智能手機的信息。戴維·H·科赫研究所教授，麻省理工學院科赫綜合研究所成員羅伯特·蘭格(Robert Langer)說：“我們對3D打印的演示以及可消化技術如何通過促進移動醫療應用的新型設備幫助人們感到興奮，”癌癥研究。

Langer和Traverso是這項研究的資深作者，該研究發表在12月13日的《先進材料技術》上。該論文的主要作者是前麻省理工學院的博士后林永剛，現在是猶他大學的助理教授。在過去的幾年中，Langer，Traverso及其同事一直在研究各種可攝入的傳感器和藥物輸送膠囊，他們認為這對于長期輸送目前必須注射的藥物很有用。它們還可以幫助患者維持HIV或瘧疾患者所需的嚴格用藥方案。

在他們的最新研究中，研究人員著手結合他們先前開發的許多功能。在2016年，研究人員設計了一個帶有六個手臂的星形膠囊，該膠囊在被裝入光滑膠囊之前會折疊。吞下后，膠囊會溶解，手臂會張開，使器械滯留在胃中。類似地，新設備被吞咽后會展開為Y形。這使該設備在分裂成小塊并通過消化道之前，可以在胃中停留大約一個月。

這些手臂之一包括四個小隔間，可裝載各種藥物。這些藥物可以包裝在聚合物中，使其在幾天內逐漸釋放出來。研究人員還期望他們可以設計出隔間，以通過無線藍牙通信遠程打開隔間。

該設備還可以帶有監測胃部環境的傳感器，并通過無線信號中繼信息。在先前的工作中，研究人員設計了可以檢測生命體征(例如心率和呼吸率)的傳感器。在本文中，他們演示了該膠囊可用于監測溫度并將該信息直接傳送到手臂長度之內的智能手機。

Kong說：“有限的連接范圍是一種理想的安全增強。”“用戶物理空間內無線信號強度的自我隔離可以使設備免受不必要的連接的影響，從而為物理隔離提供額外的安全性和隱私保護。”為了制造所有這些復雜的元件，研究人員決定對膠囊進行3D打印。這種方法使他們能夠輕松合并膠囊所攜帶的所有各種成分，并由交替的剛性和柔性聚合物層構成膠囊，這有助于膠囊抵御胃的酸性環境。

Kong說：“多材料3D打印是一種高度通用的制造技術，可以創建獨特的多組件架構和功能設備，而這些是傳統制造技術無法制造的。”“我們可以潛在地創建定制的可攝取電子設備，其中可以根據特定的醫療應用來定制胃的停留時間，這可能導致可廣泛使用的個性化診斷和治療。”

研究人員預想，這種類型的傳感器可用于診斷疾病的早期征兆，然后以適當的藥物做出反應。例如，它可以用于監視某些感染風險高的人，例如正在接受化學療法或免疫抑制藥物的患者。如果檢測到感染，膠囊可以開始釋放抗生素。或者，該設備可以設計為在檢測到過敏反應時釋放抗組胺藥。Traverso說：“我們非常高興胃部駐留電子設備能夠用作移動醫療平臺以遠程幫助患者的潛力。”

該設備的當前版本由小型氧化銀電池供電。但是，研究人員正在探索用替代電源(例如外部天線或胃酸)替換電池的可能性。研究人員還致力于開發可以整合到膠囊中的其他類型的傳感器。在本文中，他們測試了豬中的溫度傳感器，并估計大約兩年之內，他們就可以開始在人類患者中測試可攝入的傳感器。他們成立了一家致力于開發人類使用技術的公司。
? ? ?（責任編輯：fqj）