弹性给药技术在拉伸时释放药物
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来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发了一种药物传递技术，该技术由一种弹性贴片组成，可以贴在皮肤上，当贴片被拉伸时，就会释放药物。
例如，如果应用于肘部，当肘部弯曲和拉伸贴片时，贴片会释放药物。
“当患有关节炎的膝盖病人散步时，它可以用来释放止痛药，或者当人们在一天的活动中逐渐释放抗菌药物，”Zhen Gu说，他是北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程项目的助理教授。
该技术由一层布满生物相容微胶囊的弹性薄膜组成。反过来，这些微胶囊被纳米颗粒包裹，可以填充药物。
它的工作原理是这样的:微胶囊在薄膜接触病人皮肤的那一侧插入薄膜的一半。药物慢慢从纳米颗粒中泄漏出来，储存在微胶囊中。当弹性膜被拉伸时，它也拉伸了微胶囊——扩大了微胶囊的表面积，并有效地将一些储存的药物挤压到患者的皮肤上，在那里药物可以被吸收。
“当微胶囊从左到右拉伸时，它也从下到上压缩，”该论文的资深合著者、北卡罗来纳州立大学机械与航天工程副教授朱勇(Yong Zhu)表示。“这种压缩有助于将药物从微胶囊中推出。”
在被拉伸后，微胶囊被继续从纳米颗粒中泄漏出来的药物“重新充电”。
“这可以用于将药物直接涂抹在皮肤部位，比如将抗癌药物涂抹在黑色素瘤上，或将生长因子和抗生素涂抹在伤口愈合上，”该研究的联合作者、谷教授实验室的博士生金迪(音译)说。
研究人员还将微针植入该系统，并将其应用于微胶囊的顶部。在这种配置下，药物可以通过微针挤压。这种微针小到可以无痛，但也大到可以让药物通过皮肤下的微小毛细血管扩散到血液中。“这扩大了利用这项技术可以应用的药物的范围，”朱教授实验室的博士生、该研究报告的联合作者姚珊珊(音译)说。
顾说:“我们现在正在探索如何利用这个工具有效地应用药物治疗烧伤患者，我们计划也研究如何用它来缓解疼痛。”
“这种材料相对便宜，而且制造过程也相当简单，所以我们很乐观，认为它可以以一种成本效益高的方式扩大规模，”朱说。
这篇题为“从含有治疗库的可穿戴弹性体中进行拉伸触发药物递送”的论文发表在该杂志的网上ACS Nano．共同作者包括联合生物医学工程项目的Yanqi Ye和jiicheng Yu，以及NC State的Zheng Cui和Tushar Ghosh。
这项工作得到了美国糖尿病协会的支持，北卡罗来纳大学教堂山分校的NC TraCS研究所的试点拨款，以及美国国家科学基金会通过北卡罗来纳州立大学的ASSIST工程研究中心的支持。
希普曼-
编辑报告:研究摘要如下。
“从含有治疗库的可穿戴弹性体进行拉伸触发药物输送”
作者: Di Jin, Yanqi Ye, jiicheng Yu, Zhen Gu, North Carolina State University and University at Chapel Hill;姚珊珊，崔铮，Tushar K. Ghosh和Yong Zhu，北卡罗莱纳州立大学
发表2015年8月10日ACS Nano
DOI: 10.1021 / acsnano.5b03975
摘要基于机械力的刺激为时空可控的药物传递提供了一种简单易行的方式。在这里，我们描述了一种可穿戴的、拉伸应变触发的药物递送装置，由可拉伸弹性体和含有载药纳米颗粒的微凝胶库组成。通过对弹性体薄膜施加拉伸应变，扩大了弹性体表面的扩散面积和泊松比诱导的压缩面积，促进了药物从微库的释放。相应地，通过日常身体运动可以很方便地实现药物的持续释放和有意给药的脉动释放。我们的工作表明，拉伸应变应用于可伸缩装置，促进治疗药物从微库释放，分别用于抗癌和抗菌治疗。此外，聚合物微针进一步与牵张反应装置集成，用于经皮注射胰岛素和调节化学诱导的1型糖尿病小鼠的血糖水平。
