给药设备有两个关键元素：一个柔软、有弹性的硅胶管，一层刻有弹出针的塑料涂层。
影响胃肠道、血管和呼吸道等管状器官的疾病，对局部治疗的实施提出了独特的挑战。治疗药物很难覆盖纵向器官（如食道）或迷宫状器官（如肠道），因此在许多情况下，医生给病人开的药都是具有免疫抑制作用的全身药物。
为了改善作用于管状器官的药物递送方式，来自美国布里格姆妇女医院、麻省综合医院和麻省理工学院的一个多学科团队基于剪纸原理设计了一种可伸缩支架。这种支架可支持药物在管状器官上的快速沉积。相关论文发表在《自然材料》杂志上。
论文的通讯作者、麻省理工学院的胃肠病学家和生物医学工程师Giovanni Traverso说：“注射类固醇等药物有助于缓解某些胃肠道疾病，但如何在管状器官的某一段中递送这些药物依旧是一道巨大的难题。为此，我们设计了一种动态支架，可以通过拉伸改变形状在不同方向上递送药物。”
该药物放置支架借鉴了剪纸的原理，它具有蛇皮状的圆柱形设计，与弹出针连接，弹出针通过施加在软致动器上的气压进行控制。该设计可使治疗药物环向进入胃肠道、血管和呼吸气道。支架具有不同的尺寸，可通过改变圆柱形结构的厚度、弹出针的长度和施加的压力对药物递送进行控制，支架在治疗后不久便会被移除。
在改进了药物放置支架的力学设计之后，研究人员将负载了布地奈德（一种常用来治疗胃肠疾病的药物）的聚合物微粒包裹在支架上，用猪食管进行测试。在支架被移除之前，弹出针保留在弹出状态两分钟。给药后1天、3天和7天，研究人员均在组织中发现了一定浓度的治疗药物，这表明该给药系统可促进药物的持续使用。
接下来，研究人员将进一步完善这种给药系统。他们希望使其也能应用于气管和髂动脉等结构，并借此改进针对一系列疾病的持续疗法。Traverso说：“通过延长药物的释放时间，将来病人们或许可以接受局部治疗，不必再服用常规的处方药物。这将真正改变患者的体验。”
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编译：花花
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然材料》
期刊编号：1476-1122
原文链接：
https://medicalxpress.com/news/2021-06-stents-paper-cutting-art-drugs-gi.html
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