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一种防污涂料可以帮助临床医生在内窥镜检查过程中清楚地看到

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-05-15  浏览次数:74
核心提示:在摄像头引导的内窥镜的帮助下,临床医生可以检查身体的龋齿,以诊断和治疗许多不同的病症。仅在美国,每年就有多达2000万的内


       在摄像头引导的内窥镜的帮助下,临床医生可以检查身体的龋齿,以诊断和治疗许多不同的病症。仅在美国,每年就有多达2000万的内窥镜手术。但即使是对最老练的内窥镜用户来说,使用这些仪器也是非常具有挑战性的;这是由于血液和其他体液在关键的过程中通常会模糊镜头。

 

这个问题激发了乔安娜Aizenberg领导的研究小组,艾米·史密斯Berylson教授材料科学与哈佛大学化学与化学生物学教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)和核心教员的哈佛大学生物工程研究所,工程师一个透明的表面涂层内窥镜镜头能够毫不费力地保持血液和其他体液。这个想法来源于艾森伯格与临床合作者的谈话,他们很快就对内窥镜变得模糊的倾向表示遗憾。


他们转向了Aizenberg发明的滑溜(光滑的液体注入的多孔表面)技术,他们开始设计一种专门的滑脱涂层,这种涂层可以防止身体液体阻挡摄像引导的内窥镜的光学视野。他们的研究成果发表在本周的《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
“内视镜是世界各地的许多医生用于各种程序,讽刺的是,当发生出血和光学领域被阻塞也正是当医生最需要看到发生了什么,”Aizenberg说,世卫组织还的主任Kavli Bionano科技研究所。
Aizenberg的滑移技术创造了非湿润和强大的自清洁表面,可以抵抗表面可能面临的任何污垢挑战。但是为了开发内窥镜使用的技术,这个团队需要特别的适应,以适应恶劣的生存环境。
“除了是完全透明的,能够外套的曲率玻璃镜头内窥镜,涂层还需要承受不断接触和磨损软组织和腐蚀性体液,”施特菲·阳光说,co-first作者在研究和研究生Wyss海洋和研究员。
为了实现这一目标,研究小组将二氧化硅纳米粒子层层沉积到内窥镜的玻璃镜头上。这些硅层形成一个多孔的表面,在纳米尺度上,会被认为是“粗糙的”,充满了洞穴。然后,他们将这个“粗糙”的表面功能化,注入医用级硅油,填充多孔的空洞,形成一个自我补充的液体层。最终的结果是,一种完全生物相容的涂层,能够忍受许多程序上的使用和标准的灭菌协议,甚至可以间歇性地重新使用硅油,以保持其极端的排斥。


与第一作者George Cheng合作,团队在体内测试了他们的防污内窥镜,特别是在支气管镜检查中。支气管镜检查是病理肺疾病患者最常见的手术方法之一。在研究期间,程菲是哈佛联合培训项目(Beth Israel Deaconess Medical Center and Massachusetts General Hospital)的介入式肺研究员,在麻醉猪的内窥镜下进行了支气管镜检查,以评估其有效性。
“猪肺概念实验的证明效果很好,”郑说,他今天是杜克大学肺部、过敏和重症护理部门的助理教授。“它很容易排斥血液和黏液,并大大降低了手术的复杂性。”
由于需要反复清洗和擦除模糊光学领域的液体,传统的作用域通常会使程序时间变得更长。一种防污内窥镜,有一天不仅可以提高内窥镜的舒适度和准确性,而且还能因缩短的程序时间而产生更多的积极的病人结果,大大减少了副作用。


 
 
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