IT之家 5 月 14 日消息,紐約大學阿布扎比分校(NYUAD)的一個研究團隊,以澳大利亞荊棘魔蜥的吸水皮膚為靈感,研發(fā)出了一種可攝入的電刺激器,能夠調節(jié)腸胃和大腦之間的信號通路,影響?zhàn)囸I水平,從而可能治療一系列代謝和神經系統(tǒng)疾病。這項研究發(fā)表在《科學機器人》雜志上。
這種電刺激器被稱為 FLASH 系統(tǒng),是一種膠囊形式的設備,可以通過電極直接刺激胃黏膜組織,從而影響促進饑餓的激素 —— 胃饑餓素。FLASH 的靈感來自于澳大利亞荊棘魔鬼蜥蜴 Moloch horridus 的吸水皮膚,該系統(tǒng)利用了一種具有凹槽圖案和親水表面的液體吸收膠囊涂層,使其能夠繞過胃中的胃液,實現(xiàn)電極和組織之間的直接接觸。
腸胃和大腦之間的信號通路(腸腦軸)調節(jié)了多種生理功能,包括進食和情緒行為。目前存在的調節(jié)腸腦軸的藥物和手術方法都不夠精確、有創(chuàng)傷,并且需要較長的恢復期和存在較大風險。而 FLASH 系統(tǒng)則是一種無創(chuàng)、精確的方法,可以通過口服膠囊來實現(xiàn)腸腦軸的神經調節(jié)。
該研究團隊由紐約大學阿布扎比分校先進神經工程與轉化醫(yī)學實驗室主任 Khalil Ramadi 教授領導,并與麻省理工學院(MIT)的 Giovanni Traverso 教授合作進行。Traverso 教授是該研究論文的共同通訊作者,MIT 的研究生 James McRae 是該論文的第一作者。
Ramadi 教授表示:“電刺激治療或電刺激器已經成為神經調節(jié)的新前沿。FLASH 系統(tǒng)是首批可以精確調節(jié)神經激素回路的可攝入電刺激器之一,同時避免了患者在侵入性治療中可能經歷的不適。未來的可攝入電刺激器系統(tǒng)可以根據具體應用進行設計和定制,不僅限于急性、短期的胃部刺激?!?/p>
該論文介紹了 FLASH 系統(tǒng)的開發(fā)過程,該系統(tǒng)可以被攝入、對胃部進行刺激、然后安全地排出體外。該系統(tǒng)由可攝入電池驅動,在大型動物體內可以持續(xù)刺激 20 分鐘,并在兩周內排出。該論文還展示了 FLASH 系統(tǒng)對胃饑餓素水平的調節(jié)效果,通過口服膠囊進行胃部電刺激(GES),可以直接誘導胃黏膜釋放胃饑餓素。
目前,口服服用的激素藥物的生物利用度很低,這就是為什么像胰島素這樣的藥物需要注射。FLASH 可以口服,專門針對胃神經激素回路并調節(jié)血液中的激素水平。預計該設備可用于一系列應用,以非侵入性方式治療代謝、進食、胃腸道和神經精神疾病,并且脫靶效應最小。
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