आत्म-विनाश मोड: प्रकाश के कारण एंडोस्कोपिक कैप्सूल का अपघटन

जठरांत्र संबंधी मार्ग (जठरांत्र संबंधी मार्ग) के लिए सबसे आम और प्रभावी नैदानिक ​​विधियों में से एक एंडोस्कोपी है। रोगी प्रक्रिया में आता है, बैरल पर झूठ बोलता है (एक नियम के रूप में, लेकिन हमेशा नहीं), और अच्छा चिकित्सक प्राकृतिक तरीकों से शरीर में एक एंडोस्कोपिक जांच शुरू करता है। इस प्रक्रिया में थोड़ा सुखद है, रोगी के लिए तो ठीक है। हालांकि, यह विधि आपको पाचन तंत्र के भीतर कुछ ऊतक क्षति या रोगों की अभिव्यक्तियों की पहचान करने की अनुमति देती है।

1997 में, गैबी इददान और पॉल स्वैन ने एक नए प्रकार की एंडोस्कोपी बनाई - कैप्सुलर, जब एक मरीज एक कैमरा के साथ "गोली" निगलता है जो कुछ घंटों के काम में कई दसियों हज़ारों चित्र लेता है। हालांकि, एक विदेशी शरीर को मानव शरीर में पेश करने की प्रक्रिया हमेशा कुछ जोखिमों से भरा होता है। एक डिस्पोजेबल कैप्सूल, अपना काम पूरा कर रहा है, स्वाभाविक रूप से शरीर से उत्सर्जित होता है, लेकिन ऐसी घटनाएं भी होती हैं जब यह दूर रहने का फैसला करता है। ऐसी विकट परिस्थितियों में, इसे हटाने के लिए एक विशेष ऑपरेशन को अंजाम देना आवश्यक है। अधिक सटीक रूप से, यह हुआ करता था, क्योंकि एमआईटी (मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, यूएसए) के वैज्ञानिकों ने एक नए प्रकार का कैप्सूल विकसित किया है जो प्रकाश के संपर्क में आने पर टूट जाता है। नए डिवाइस के लिए आधार के रूप में क्या सामग्री परोसी गई, आत्म-विनाश मोड वास्तव में कितना सक्रिय है और आगे क्या होता है? हम वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से इसके बारे में सीखते हैं। चलो चलते हैं।

अध्ययन का आधार

एंडोस्कोपी के लिए एक नए प्रकार के कैप्सूल की नींव एक विशेष सामग्री बन गई है - एक हाइड्रोजेल। इस पदार्थ की जैव-रासायनिकता और अवशोषित गुण जैविक ऊतकों की विशेषताओं से मिलते-जुलते हैं, जो इसे चिकित्सा में प्रयुक्त उपकरणों के लिए एक आदर्श निर्माण सामग्री बनाता है। हाइड्रोजेल-आधारित जांच का विकास लंबे समय से चल रहा है, और इसके परिणामस्वरूप होने वाले उपकरण अपने इच्छित उद्देश्य और आत्म-विनाश को सक्रिय करने की विधि दोनों में विविध हैं। इस समय हाइड्रोजेल जांच को नियंत्रित करने के सबसे सामान्य तरीके तापमान, चुंबकीय तरंगें, पीएच और रसायन हैं। इन सभी तरीकों से जांच सामग्री की एक निश्चित प्रतिक्रिया होती है, जो उनके सक्रियण या आत्म-विनाश (लेकिन जासूसों और गुप्त प्रयोगशालाओं के बारे में फिल्म में एक बड़े "व्यापक" के बिना) को उत्तेजित करती है।

हालांकि, नियंत्रण विधियों में से प्रत्येक में इसकी कमियां हैं, शोधकर्ताओं का कहना है। तो, थर्मल नियंत्रण डिवाइस के आस-पास के ऊतकों पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है, और डिवाइस द्वारा उत्सर्जित चुंबकीय तरंगें खुद को और अधिक शास्त्रीय निदान (उदाहरण के लिए, एमआरआई) के साथ हस्तक्षेप कर सकती हैं। जांच को केवल पीएच के साथ नियंत्रित किया जा सकता है अगर इसे डिवाइस के काफी संकीर्ण पीएच रेंज में फिट होने के लिए शरीर के एक विशिष्ट क्षेत्र में पेश किया गया हो। रासायनिक नियंत्रण, हालांकि, जांच और रासायनिक अभिकर्मक के बीच सीधे संपर्क की आवश्यकता होती है, जो आसपास के ऊतक पर भी प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है यदि यह जटिल प्रक्रिया सही ढंग से नहीं की जाती है।

दूसरे शब्दों में, कई तरह के तरीके हैं, लेकिन उनमें से सभी कुछ खराब या अधूरे हैं। शोधकर्ताओं के अनुसार, स्व-अपघटन में सक्षम एक जांच में कई महत्वपूर्ण विशेषताओं का संयोजन होना चाहिए: जैव-रासायनिकता, संपर्क रहित सक्रियण / निष्क्रियता, स्थानिक नियंत्रण, विलेयता, और गतिशील वितरण (आक्रामक तरीकों के बिना)।

इस फ्रेमवर्क में ऑप्टिकल प्रोब अन्य की तुलना में बेहतर रूप से फिट होते हैं। इस तरह के उपकरण का उपयोग शरीर के किसी भी हिस्से में किया जा सकता है, लेकिन वैज्ञानिक विशेष रूप से जठरांत्र संबंधी मार्ग में रुचि रखते हैं, क्योंकि अन्य तरीके (पीएच, रासायनिक या थर्मल) गतिशील वातावरण के कारण स्वास्थ्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं। विकसित प्रकाश ट्रिगर जो कैप्सूल के अपघटन को सक्रिय करता है, रोगी के स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालेगा, क्योंकि यह वास्तव में उस वातावरण को प्रभावित नहीं करेगा जिसमें यह स्थित है।



हाइड्रोजेल अलग हैं, इसलिए, वे सभी कुछ निश्चित ट्रिगर (बाहरी उत्तेजनाओं) के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं। वैज्ञानिकों ने पाया कि पॉलीइथिलीन ग्लाइकोल (पीईजी, सी _{2 एन} एच _{4 एन + 2} ओ _{एन + 1} ) से बने हाइड्रोजेल को एक्रिलाटेड ऑर्थो-नाइट्रोबेंजाइल (ओएनबी) का उपयोग करके पॉलीमराइज किया जाता है, जिसे नीली रोशनी (365-405 एनएम) के संपर्क में सक्रिय किया जा सकता है। इस तरह के हाइड्रोजेल से जांच के क्षय उत्पाद पूरी तरह से बायोकंपैटिबल हैं, अर्थात। पाचन तंत्र के ऊतकों के लिए सुरक्षित है।

अनुसंधान के परिणाम

सबसे पहले, यह एक हाइड्रोजेल बनाने की प्रक्रिया पर विचार करने के लायक है। मोनोमर चेन के प्रत्येक छोर पर कार्यात्मक समूहों को आसानी से बांधा जाता है, जो कि कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन के माध्यम से संयुक्त तीन-आयामी नेटवर्क बनाते हैं।


चित्र संख्या 1

इस प्रकार, एक बहुलक जिसमें एक आसानी से क्लीएबल ओएनबी टुकड़ा होता है और यह एक्रिलाट कार्यात्मक समूहों तक सीमित होता है, एक्रिलाट बॉन्ड ( 1 ए ) के आधार पर किसी भी बहुलक नेटवर्क के लिए वैकल्पिक रूप से संवेदनशील लिंकर (बाइंडर) के रूप में काम कर सकता है। प्रकाश के कारण लिंकर का अपघटन नेटवर्क के विनाश की एक नियंत्रित प्रक्रिया की ओर जाता है। इसके अलावा, ओएनबी लिंकर को विभिन्न अनुपातों में ऐक्रेलिक लिंकर्स के साथ मिश्रित किया जा सकता है। यह सुविधा आपको आंशिक से पूर्ण करने के लिए तीन-आयामी बहुलक नेटवर्क के क्षय की डिग्री को नियंत्रित करने की अनुमति देती है।

ओएनबी लिंकर के संश्लेषण के लिए आधार पदार्थ खूंटी 4- (3- (1-एक्रिलोक्सिइथाइल) -4-नाइट्रोफेनोक्सी) ब्यूटोनेट ( 1 बी ) था।

लागू हाइड्रोजेल संश्लेषण तकनीक आपको एकल और दोहरे नेटवर्क दोनों के साथ जैल बनाने की अनुमति देती है। डबल जैल covalently बाध्य पॉलिमर के इंटरपेनिट्रेटिंग नेटवर्क से मिलकर बनता है। यह विकल्प बढ़े हुए विस्तार और प्रभाव शक्ति की विशेषता है। पिछले अध्ययनों ने पॉली (एक्रिलामाइड) और पॉली (2-एक्रिलामिडो-2-मिथाइलप्रोपेनेस्फेनिक एसिड) ( 2 ए ) के इंटरपेनसेट्रेटिंग नेटवर्क के बेहतर यांत्रिक गुणों को दिखाया है।


छवि नंबर 2: पीएएएम - पाली (एक्रिलामाइड), पीएए के रूप में संक्षिप्त; PAMPS - पाली (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic एसिड), संक्षिप्त एच-एएमएस।

इस प्रकार के हाइड्रोजेल (एच-एएमएस / पीएए) में जैव रसायनता की उच्च डिग्री है। कृत्रिम कार्टिलेज बनाने के लिए सामग्री के रूप में भी अहंकार की पेशकश की गई थी। इसके अलावा, यह सामग्री 300 से 800 एनएम तक तरंग दैर्ध्य में पारदर्शी है, जो इसे एक हल्के ट्रिगर के साथ जांच बनाने के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाती है।

एच-एएमएस / पीएए जैल की कठोरता और विस्तारशीलता को मोनोमर श्रृंखला की लंबाई और एकाग्रता को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है जो मुख्य श्रृंखला बनाते हैं, साथ ही साथ प्रोलोपिमर समाधान में लिंकर की एकाग्रता को बदलकर।

एकल और दोहरे नेटवर्क के साथ हाइड्रोजेल के एक तुलनात्मक विश्लेषण से पता चला कि ओएनबी-एचए-एएमएस / पीएए जेल (डबल नेटवर्क) ओएनबी-पीएए जेल (एकल नेटवर्क) ( 2 बी ) की तुलना में 12 गुना अधिक मजबूत है। संपीड़न के लिए जैल का परीक्षण करते समय एक समान प्रवृत्ति देखी जाती है। MBAA acrylate linker (N, N'-methylenebisacrylamide) के माध्यम से बाध्य N-AMS / PAA जेल 149 k 49 kPa पर टूटना शुरू होता है, और N-AMS / PAA जेल oNB लिंकर द्वारा 40.8 ± 3.2 kPa पर बंधता है। इस प्रकार, लिंकर के साथ गठित ओएनबी, एमबीएए के साथ बनने वाले हाइड्रोजेल की तुलना में कम कठोर होते हैं, जो कि प्रकाश संयोजक की श्रृंखला की लंबाई में वृद्धि के कारण हो सकता है।

संपीड़न के बारे में याद रखना महत्वपूर्ण है, क्योंकि किसी व्यक्ति में अधिकतम गैस्ट्रिक दबाव 0.01 से 0.013 एमपीए तक होता है। यह पाया गया कि विकसित ओएनबी का संपीड़न मॉड्यूल इस डेटा से बेहतर है।

दोहरी नेटवर्क जैल की साइटोटॉक्सिसिटी सामान्य सीमा ( 2 सी ) के भीतर थी। यह सत्यापित करने के लिए, आंतों की कोशिकाओं HT29 और Caco-2 का उपयोग किया गया था, जो जैल के साथ ऊष्मायन किया गया था, और फिर सेल व्यवहार्यता विश्लेषण किया गया था।

हाइड्रोजेल के बाद दूसरा, अध्ययन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रकाश है, जो इसके अपघटन का कारण बनता है। अपघटन की डिग्री और गति को विभिन्न मापदंडों को समायोजित करके नियंत्रित और अलग किया जा सकता है: प्रकाश की तीव्रता, तरंग दैर्ध्य, संरचना और जेल में प्रकाश के प्रति संवेदनशील ओएनबी लिंकर्स का वितरण।

जैल के यांत्रिक गुणों पर इन मापदंडों में से प्रत्येक के प्रभाव की जांच करने के लिए, प्रकाश की तीव्रता और इसके स्रोत से दूरी को नियंत्रित करने के लिए एक विशेष स्थापना बनाई गई थी। स्थापना में मंच पर, 365 या 405 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश उत्सर्जित करने वाले 1 से 5 एल ई डी से स्थापित करना संभव था। नमूना प्लेटफॉर्म पर एक डिजिटल एक्सपोजर मीटर रखा गया था, जो कि प्रकाश की तीव्रता को एक, तीन या पांच 365 एनएम एलईडी ( 3 ए ) से मापने के लिए आवश्यक था।


चित्र संख्या 3

प्रकाश की तीव्रता और दूरी को सैद्धांतिक रूप से एक विपरीत द्विघात निर्भरता होना चाहिए, जो व्यवहार में सफलतापूर्वक पुष्टि की गई है।

प्रकाश जोखिम के जवाब में ओएनबी हाइड्रोजेल के गतिशील क्षरण की निगरानी rheological परीक्षणों का उपयोग करके की गई थी।

PAA-oNB जैल को 45 मिनट के लिए तीन एल ई डी (365 एनएम) के मैट्रिक्स के साथ विकिरणित किया गया था, और कतरनी मापांक ( जी ) को 0, 15, 30 और 45 मिनट ( 3 बी ) के बाद मापा गया था। जैल (दूरी 0 मिमी) के ऊपर स्थित प्रकाश स्रोत की शक्ति अपघटन की शुरुआत से 15 मिनट के बाद 52% तक घट गई, 30 मिनट के बाद 28% और 45 मिनट के बाद 25% हो गई।

प्रकाश स्रोत से 5, 10, 15, और 30 मिमी की दूरी में वृद्धि से जेल की गिरावट के 45 मिनट के बाद कतरनी मापांक में 32, 37, 50 और 95% प्रारंभिक मूल्य में कमी आई। यह जेल द्वारा अनुभव की जाने वाली प्रकाश की तीव्रता पर गिरावट की डिग्री की एक महत्वपूर्ण निर्भरता को प्रदर्शित करता है, क्योंकि प्रकाश की तीव्रता 30 मिमी की दूरी पर 0 मिमी से 0.9 मिमी / सेमी ² की दूरी पर लगभग 11.4 mW / सेमी ² से गिरती है।

जैसा कि हम याद करते हैं, हाइड्रोजेल में सहज संयोजक का प्रतिशत जेल के अपघटन की डिग्री निर्धारित करता है। पूर्ण विघटन विशेष रूप से ओएनबी लिंकर्स का उपयोग कर प्राप्त करने योग्य है, जबकि आंशिक विघटन तब होता है जब ओएनबी अन्य एक्रिलाटेड लिंकर्स के साथ मिलाया जाता है।

50, 75, और 90% ओएनबी लिंकर सामग्री ( 3 सी ) के साथ जैल पर विकिरण के बाद पीए-ओएनबी जेल कतरनी मापांक 0 और 45 मिनट के माप। इनमें से प्रत्येक जेल वेरिएंट में, बाकी को एमबीएए लिंकर द्वारा कब्जा कर लिया गया था, जो क्रमशः 3 डी हाइड्रोजेल नेटवर्क: 50, 25 और 10% के गठन के लिए आवश्यक है। जैसा कि अपेक्षित था, हाइड्रोजेल में प्रकाश-क्लीएबल लिंकर के अंश में वृद्धि से जेल की यांत्रिक शक्ति में 45 मिनट के बाद 11.4 mW / सेमी ² पर 365 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश के साथ विकिरण की महत्वपूर्ण कमी हुई। अपमानित जैल के कतरनी मापांक क्रमशः 50, 75 और 90% ओएनबी लिंकर वाले जैल के लिए अपने प्रारंभिक पूर्व-अपमानित मूल्यों के 85, 52 और 25% तक गिर गए।

हाइड्रोजेल में ओएनबी लिंकर के प्रतिशत में वृद्धि से उनके पूर्व-विघटित अवस्था में हाइड्रोजेल की यांत्रिक शक्ति कम हो जाती है, क्योंकि एमबीएए लिंकर ओएनबी लिंकर अणुओं ( 2 बी ) की तुलना में कम और सख्त होते हैं। इस प्रकार, प्रकाश संवेदनशीलता और अधिकतम यांत्रिक शक्ति के बीच एक व्यापार बंद है।

एक अन्य पैरामीटर जो प्रकाश के लिए एक सामग्री की प्रतिक्रिया को बदलता है, इस प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है। ओएनबी लिंकर्स 365 से 405 एनएम तक तरंग दैर्ध्य रेंज में नीली रोशनी के प्रति संवेदनशील हैं। प्रयोगों से पता चला है कि उच्च आवृत्ति वाले विकिरण के संपर्क में आने पर ऐसी जैल बेहतर तरीके से फटती हैं।

11.4 mW / सेमी ² पर 45 मिनट की विकिरण के बाद और 405 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ, जेल कतरनी मापांक अपने मूल मूल्य के 73% तक गिरता है, और 365 एनएम से 25% ( 3 डी ) पर। जेल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के प्रति इस संवेदनशीलता को देखते हुए, साथ ही प्रकाश जोखिम के समय को नियंत्रित करने की क्षमता, यह एक जेल प्राप्त करना संभव है जो डिजाइन चरण में निर्धारित आवश्यकताओं के अनुसार विघटित हो जाएगा।

जैसा कि हम याद करते हैं, विघटन से पहले ओएनबी लिंकर्स की साइटोटॉक्सिसिटी का मूल्यांकन सामग्री की स्थिति में पहले से ही किया गया था (पूर्ण जैवसक्रियता स्थापित की गई थी)। प्रकाश से उत्पन्न क्षरण के बाद साइटोटॉक्सिसिटी के विश्लेषण से पता चला है कि उत्पादों द्वारा क्षरण भी साइटोकम्पैटिबल ( 3 ई ) था।

शोधकर्ताओं ने हमें याद दिलाया कि फिलहाल उपचार और निदान के लिए कई उपकरण हैं जो एक निश्चित समय के लिए रोगी के पाचन तंत्र में होना चाहिए। ऐसे उपकरणों का अपघटन उन सामग्रियों की विशेषताओं पर आधारित होता है, जिनकी वे रचना करते हैं। अक्सर, ऐसे उपकरणों को हटाने के लिए सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है। एक आकर्षक उदाहरण बैरियाट्रिक (इंट्रागास्ट्रिक) गुब्बारा है, जिसे भोजन के सेवन (मोटापे के सर्जिकल उपचार) को कम करने के लिए रोगी के पेट में रखा जाता है। इन सिलेंडरों को केवल एंडोस्कोपिक सर्जरी के माध्यम से हटाया जा सकता है। एक अन्य उदाहरण स्टेंट है - बेलनाकार खोखले मचान, जो रोग से संकुचित क्षेत्र का विस्तार करने के लिए खोखले अंगों को नुकसान में रखा जाता है। इन उपकरणों को भी सर्जिकल हस्तक्षेप द्वारा विशेष रूप से हटा दिया जाता है।

अपने अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने इन दोनों उपकरणों (सिलेंडर और स्टेंट) को बदलने का प्रस्ताव दिया ताकि वे सर्जरी के लिए बिना रोगी के शरीर में प्रकाश के संपर्क में आने के कारण अपने आप ही विघटित हो जाएं।

हाइड्रोगेल-आधारित स्व-डिकम्पोजिंग बैरिएट्रिक बैलून प्रोजेक्ट

हाइड्रोजेल से एक गुब्बारा बनाना कई समस्याओं से भरा होता है, क्योंकि यह उपकरण कठिन परिस्थितियों में काम करना चाहिए, क्योंकि कई कारक एक ही बार में मौजूद होते हैं: शरीर का तापमान, पेट की अम्लता, आर्द्रता, बैक्टीरिया की आबादी, एंजाइम तत्व। इसके अलावा, डिवाइस को शुरू में घुटकी के माध्यम से आसानी से गुजरने के लिए पर्याप्त छोटा होना चाहिए, और पेट तक पहुंचने पर, आवश्यक कार्यात्मक आकार तक विस्तार करना चाहिए, जो फिर से सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता को समाप्त करता है। रासायनिक और भौतिक प्रभावों के अलावा, यांत्रिक, अतिरंजित रूप से बोलना भी है। 3 एन के बल के साथ क्रमाकुंचन के बावजूद, पेट में डिवाइस को ठीक से काम करना चाहिए।


चित्र संख्या 4

अपघटन की सक्रियता के बाद, गुब्बारे का आकार कम होना शुरू हो जाएगा, इसलिए, पाइलोरस (स्फिंक्टर, जो वास्तव में ग्रहणी से पेट को अलग करता है) से गुजरने के लिए पर्याप्त छोटा ( 4 ए ) बनना चाहिए।

वैज्ञानिकों ने एक पदार्थ से भरे एक लोचदार झरझरा बहुलक खोल से एक गुब्बारा बनाया है जो जल्दी से गीला होने पर सूज जाता है। ओएनबी हाइड्रोजेल, एक कैप पिन के रूप में ढाला जाता है, सिलेंडर के खुले अंत के माध्यम से इंटरकेट किया जाता है, इसे सील करना और फुलाए हुए भराव को सिलेंडर के बहुलक खोल ( 4 बी ) से बचने से रोकता है। एक सामग्री के रूप में, 4 M PAA और 0.1 mol% oNB से मिलकर एक मजबूत लेकिन पर्याप्त रूप से लोचदार हाइड्रोजेल रचना को चुना गया था।


पेट के अंदर निर्मित हाइड्रोजेल गुब्बारे के विस्तार का प्रदर्शन।

कृत्रिम गैस्ट्रिक द्रव में गुब्बारे के प्रारंभिक परीक्षण ने हमें कई मापदंडों का अनुकूलन करने की अनुमति दी, जिसमें बहुलक खोल की छिद्र और भराव सामग्री (हाइड्रोजेल) की संरचना शामिल है। इस प्रकार, इष्टतम डिजाइन पैरामीटर हासिल किए गए थे: सिलेंडर विस्तार दर, विस्तार अनुपात और आकार प्रतिधारण समय। लेटेक्स झिल्लियों में 300 माइक्रोन आकार के छिद्र होते हैं, जो सोडियम पॉलीक्रिलेट (150 मिग्रा) और पॉलीवॉन्से (1350 मिग्रा) से भरे होते थे।

इसकी मूल मात्रा की तुलना में डिज़ाइन किए गए गुब्बारे का आकार 22 गुना बढ़ाकर 71 मिलीलीटर कर दिया गया है। इस मात्रा की जीवन प्रत्याशा 24 घंटे थी।

इसके बाद, वैज्ञानिकों ने यह जांचने का निर्णय लिया कि गुब्बारा पेट की संपीड़ित क्रमिक बल पर कैसे प्रतिक्रिया देगा। ऐसा करने के लिए, एक परीक्षण किया गया था जिसमें सूजन के बाद 24 घंटे के लिए डिवाइस पर चक्रीय दबाव (10 एन) लागू किया गया था। टिप्पणियों ने शेल या हाइड्रोजेल को किसी भी यांत्रिक क्षति का खुलासा नहीं किया, जिसकी भराव लीक की अनुपस्थिति से पुष्टि की गई थी।

अगला, हाइड्रोजेल रॉड का केंद्र बिंदु 30 मिनट के लिए 11.4 mW / सेमी ² पर 365 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश से विकिरणित किया गया था, और फिर चक्रीय दबाव का उपयोग करके फिर से जांच की गई थी। प्रकाश से कमजोर हाइड्रोजेल 3 एन के बल का सामना नहीं कर सकता था, इसलिए भराव बाहर लीक हो गया। इसलिए, इस तरह का एक उपकरण गैस्ट्रिक वातावरण में पूरी तरह से काम करेगा, और यदि आवश्यक हो, तो इसका हटाने केवल प्रकाश संकेत को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त है, जिससे हाइड्रोजेल कमजोर हो जाएगा।

यॉर्कशायर सूअरों की भागीदारी 65 से 85 किलोग्राम वजन के साथ वास्तविक-विश्व परीक्षण किया गया था, क्योंकि जठरांत्र संबंधी मार्ग के उनके शारीरिक पैरामीटर मानव के समान हैं।

घेघा के माध्यम से सिलेंडर डाला गया था। एंडोस्कोपी और एक्स-रे ( 4 सी ) द्वारा सफल सूजन की पुष्टि की गई। डिवाइस ने पेट में पूरी तरह से काम किया और बिना किसी नुकसान के सुअर के शरीर पर नकारात्मक प्रभाव डाला। फिर, एक संशोधित एंडोस्कोप का उपयोग करके, प्रकाश को सक्रिय किया गया (3 एल ई डी, 365 एनएम, 11.4 एमडब्ल्यू / सेमी ² ), जो बदले में अपघटन प्रक्रिया ( 4 डी ) को सक्रिय करता है। यह सक्रियण विधि आक्रामक है, क्योंकि एल ई डी को चालू करने के लिए एक एंडोस्कोप शुरू करना आवश्यक है। हालांकि, एक दूसरी, गैर-इनवेसिव विधि एक चुंबक के साथ बैटरी पर एक एलईडी के माध्यम से बनाई गई थी, जो जब एसोफैगस के माध्यम से पेश की जाती है, तो गुब्बारे से जुड़ती है और इसके अपघटन ( 4 ई ) को सक्रिय करती है।


पेट के अंदर एलईडी और गुब्बारे के एंडोस्कोपिक डॉकिंग।

एलईडी और बैलून को सफलतापूर्वक कनेक्ट करने के बाद, निरंतर ऊर्जा घनत्व (25.2 J / cm ² ) बनाए रखते हुए प्रकाश की तीव्रता में 11.4 से 5.19 mW / सेमी ² तक की कमी की जांच करने के लिए, प्रकाश को 70 पर छोड़ दिया गया, 30 मिनट नहीं।

एलइडी का डॉकिंग पेट के अंदर रखे जाने के कुछ ही मिनटों के भीतर हुआ, क्योंकि गुब्बारा और एलईडी गैस्ट्रिक द्रव में तैरते थे। पेट के क्रमाकुंचन ने इस तथ्य को जन्म दिया कि उपकरण एक-दूसरे के काफी करीब थे, जिसने एलईडी के चुंबकीय आकर्षण को गुब्बारे में सक्रिय कर दिया। विघटन के सक्रियण के बाद (6 घंटे के बाद), बार-बार एक्स-रे ( 4F ) का प्रदर्शन किया गया, जिससे गुब्बारे के आकार में उल्लेखनीय कमी आई।

सिलिंडर, जिसका अपघटन एंडोस्कोप और एक स्वायत्त एलईडी के कारण होता था, मात्रा में 68% और प्रारंभिक, क्रमशः ( 4 जी ) के अपघटन की सक्रियता के एक घंटे बाद घटकर 68% हो गया।

शोधकर्ताओं का दावा है कि बैलून को एंडोस्कोपिक एक्सपोजर या मैग्नेटिक एलईडी के जरिए एक्टिवेट करने का उनका तरीका सिर्फ एक विकल्प है। भविष्य में, आप अधिक सुविधाजनक तरीके बना सकते हैं जिन्हें समान एंडोस्कोप की आवश्यकता नहीं है। एलईडी और गुब्बारे को जोड़ने के लिए आवश्यक समय का अध्ययन करना भी आवश्यक होगा, क्योंकि इस चर को प्रभावित करने वाले कई चर हैं: पेट का आकार, पेट की स्थिति (तृप्ति / भूख), पेट की सामग्री आदि।

हाइड्रोजेल आधारित स्व-अपघट्य स्टेंट परियोजना

हाइड्रोजेल के आधार पर, संभावित संरचनात्मक समर्थन और / या दवाओं के स्थानीय वितरण के लिए अन्नप्रणाली में स्थापना के लिए एक स्टेंट बनाया गया था। एक साधारण बेलनाकार अंगूठी ( 4I ) एक ओएनबी हाइड्रोजेल से पाली (ई-कैप्रोलैक्टोन) मोतियों (पीसीएल) के साथ बनाई गई थी। पीसीएल एक बहुलक है जो व्यापक रूप से नियंत्रित दवा रिलीज ( 4 एच ) के लिए उपयोग किया जाता है। डिवाइस की सामग्री में 4 एम एच-एएमएस और ओएनबी लिंकर के 4 मोल% शामिल थे।

रिंग पर पीसीएल आवेषण विशेष रूप से बेरियम सल्फेट के मिश्रण से दागे गए ताकि उन्हें रेडियोपैक बनाया जा सके, जो उन्हें सुअर के अन्नप्रणाली (4 जे ) के अंदर एक्स-रे के माध्यम से दिखाई देता है।

व्यावहारिक टिप्पणियों से पहले, यह पाया गया कि निर्मित स्टेंट घुटकी की दीवारों की क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला कंपन का सामना करने में सक्षम हैं।अपघटन सक्रिय होने के बाद, यह पाया गया कि स्टेंट की क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला संपीड़न प्रतिरोध अपने प्रारंभिक मूल्य ( 4K ) के 25% तक गिर गया । इसके बाद, अन्नप्रणाली के क्रमाकुंचन ने प्रकाश द्वारा सक्रिय स्टेंट के पूर्ण विनाश और घुटकी ( 4 एल ) से इसके पूर्ण निष्कासन का नेतृत्व किया । यह इस प्रकार है कि ऐसे उपकरण एक निश्चित स्थान पर होंगे और अपने कार्यों को सफलतापूर्वक करेंगे, सफलतापूर्वक पेरिस्टलसिस का विरोध करते हैं, जब तक कि प्रकाश का अपघटन सक्रिय नहीं होता है।

अध्ययन की बारीकियों के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं सुझाव देता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट और इसके लिए अतिरिक्त सामग्रियों पर ध्यान दें।

उपसंहार

इस काम में, वैज्ञानिकों ने एक नए प्रकार के उपकरण का वर्णन नहीं किया, बल्कि हाइड्रोजेल और सहज पदार्थों के उपयोग के आधार पर उनके निर्माण के लिए एक नई विधि का वर्णन किया, जिसकी सक्रियता से पूरे उपकरण का अपघटन होता है। वर्तमान में मौजूदा उपकरणों को केवल आक्रामक हस्तक्षेप के तरीकों का उपयोग किए बिना रोगी के शरीर से नहीं हटाया जा सकता है, चाहे वह एंडोस्कोपी हो या वास्तविक ऑपरेशन। बेशक, इस तरह के तरीके रोगी के लिए विशेष खतरे या एक अनुभवी चिकित्सक के लिए कठिनाई में भिन्न नहीं होते हैं, लेकिन इनसे छुटकारा पाने से दोनों के लिए जीवन आसान हो सकता है।

डिवाइस, अपने कार्य को पूरा करने के बाद, स्वाभाविक रूप से शरीर से उत्सर्जित होने वाले भागों में बिखर जाते हैं। इसके अलावा, शोधकर्ता ध्यान देते हैं कि उनके द्वारा विकसित तकनीक का उपयोग स्व-विघटित उपकरणों को बनाने के लिए भी किया जा सकता है जो दवाओं को शरीर के वांछित भागों में पहुँचाते हैं। जैसा कि हो सकता है, यह काम निश्चित रूप से उन सभी को अपील करेगा जो अपने जीवन में कम से कम एक बार एंडोस्कोपिक जांच को निगलने के लिए थे।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, जिज्ञासु बने रहें और एक अच्छा काम करने का सप्ताह है, दोस्तों। :)

विज्ञापन का एक सा :)

हमारे साथ बने रहने के लिए धन्यवाद। क्या आप हमारे लेख पसंद करते हैं? अधिक दिलचस्प सामग्री देखना चाहते हैं? एक ऑर्डर देकर या अपने दोस्तों से, $ 4.99 से डेवलपर्स के लिए क्लाउड-आधारित VPS , एंट्री-लेवल सर्वरों का एक अनोखा एनालॉग , जो आपके लिए हमारे द्वारा ईजाद किया गया था: VPS (KVM) E5-2696 v3 (6 करोड़) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps के बारे में पूरी सच्चाई का समर्थन करके हमें समर्थन दें । $ 19 या सर्वर को कैसे विभाजित करें? (विकल्प RAID1 और RAID10 के साथ उपलब्ध हैं, 24 कोर तक और 40GB DDR4 तक)।

डेल R730xd एम्स्टर्डम में इक्विनिक्स टीयर IV डेटा सेंटर में 2 गुना सस्ता? केवल हमारे पास 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV नीदरलैंड के 199 डॉलर में से है! डेल R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $ 99 से! इन्फ्रास्ट्रक्चर Bldg का निर्माण कैसे करें के बारे में पढ़ें । एक पैसा के लिए 9,000 यूरो की लागत डेल R730xd E5-2650 v4 सर्वर का उपयोग कर वर्ग?