通過阻止疤痕組織形成，柔性植入裝置可智能控制藥物釋放|總編輯圈點
【資料圖】
研究人員展示了戈爾韋大學(xué)和麻省理工學(xué)院開發(fā)的柔性機器人植入物。圖片來源：瑪?shù)倌取だ锔?美國科學(xué)促進會Eurekalert網(wǎng)站
科技日報記者?張佳欣
據(jù)《科學(xué)·機器人學(xué)》雜志30日報道，愛爾蘭戈爾韋大學(xué)和美國麻省理工學(xué)院研究團隊詳細介紹了醫(yī)療設(shè)備技術(shù)的一項突破：他們創(chuàng)建了一種智能植入式裝置，可在給藥的同時感知藥物何時開始被排斥，并能借助人工智能（AI）改變形狀以調(diào)整釋放的藥物劑量，同時還可減小疤痕組織的影響，該技術(shù)可為患者提供智能、持久、量身定制的治療。
研究團隊最初開發(fā)的第一代裝置，沒有考慮到不同患者個體反應(yīng)不同，最終導(dǎo)致疤痕組織將其包裹起來，妨礙了裝置的應(yīng)用。此次，他們利用AI技術(shù)使裝置能夠?qū)χ踩氕h(huán)境作出反應(yīng)，并有可能減少疤痕組織的形成而保持更長的使用壽命。
柔性機器人植入物可在體內(nèi)進行有規(guī)律的運動，如充氣和放氣，這種定時、重復(fù)或變化的動作有助于防止疤痕組織形成。
植入式裝置中的一項關(guān)鍵技術(shù)是導(dǎo)電多孔膜，它可感知毛孔何時被疤痕組織堵塞。當(dāng)細胞和細胞產(chǎn)生的物質(zhì)阻礙通過細胞膜的電信號時，它會檢測到阻塞的發(fā)生。
研究人員測量了膜上的電阻抗和疤痕組織的形成，發(fā)現(xiàn)了二者的相關(guān)性。他們還開發(fā)和部署了一種機器學(xué)習(xí)算法，無論纖維化程度如何，該算法均可預(yù)測實現(xiàn)一致給藥所需的驅(qū)動次數(shù)和力度。通過計算機模擬，研究人員還探索了該裝置隨時間推移釋放藥物的潛力。研究表明，改變驅(qū)動裝置移動或改變形狀的次數(shù)和力度，可使裝置釋放更多藥物，有助于繞過已形成的疤痕組織。
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疤痕會損傷正常組織的結(jié)構(gòu)和功能，影響身體健康和美觀。而疤痕可以看成是纖維化的一種表現(xiàn)，纖維細胞增殖不會自行消失，本文這種植入物最大的特點，就是其不僅可減少纖維化的程度，而且無論纖維化已到怎樣的發(fā)展階段，都可隨時間推移感知疤痕組織，并智能地控制藥物釋放。憑借這一能力，該裝置還將在更廣泛的個性化、精確給藥方面發(fā)揮巨大潛力。
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