Neues material könnte machen es leichter zu entfernen Darmpolypen: Gel-Polster verwendet, um zu erhöhen Polypen während der Endoskopie konnte reduzieren das Risiko des Zerreißens der Doppelpunkt Futter

Mehr als 15 Millionen Darmspiegelungen durchgeführt werden, in den Vereinigten Staaten jedes Jahr, und in mindestens 20 Prozent derer, die Gastroenterologen am Ende entfernen präkanzerösen Wucherungen, aus dem Dickdarm. Die Beseitigung dieser early-stage-Läsionen, bekannt als Polypen, ist der beste Weg, um Darmkrebs zu verhindern aus Entwicklungsländern.

Zur Verringerung der Gefahr des Reißens der Doppelpunkt während dieser Prozedur, die ärzte injizieren einer Salzlösung in den Raum unterhalb der Läsion, bilden ein „Kissen“, hebt der Polypen, so dass es einfacher ist, Sie sicher zu entfernen. Aber dieses Kissen nicht lange dauern.

MIT-Forscher haben jetzt entwickelt eine alternative-eine Lösung, die injiziert werden kann als eine Flüssigkeit, sondern verwandelt sich in einen festen gel, sobald es erreicht die Gewebe, Erstellung stabiler und langlebiger Polsterung.

„Das macht wirklich einen großen Unterschied zu den Gastroenterologen, wer ist das Verfahren ausführen, um sicherzustellen, dass es einen stabilen Bereich, Sie können dann resezieren mittels endoskopischer Instrumente“, sagt Giovanni Traverso, ein Assistenzprofessor MIT der Abteilung des Maschinenbaus und ein Gastroenterologe am Brigham and Women ‚ s Hospital.

Traverso ist der senior-Autor der Studie, die in der Juli-30 Ausgabe von Advanced Science. Die führenden Autoren der Studie sind die ehemaligen MIT-Doktoranden Yan Pang und Jinyao Liu. Andere Autoren sind MIT Bachelor-Zaina Moussa, technischer Mitarbeiter Freude Collins, ehemaliger Techniker Shane McDonnell, Abteilung für Vergleichende Medizin, Tierarzt, Alison Hayward, Brigham and Women ‚ s Hospital Gastroenterologe Kunal Jajoo, und David H. Koch Instituts-Professor Robert Langer.

Ein stabiles Kissen

Während viele Doppelpunkt Polypen sind harmlos, einige können schließlich zu Krebs werden, wenn Sie nicht entfernt. Gastroenterologen oft führen Sie dieses Verfahren während einer routine-Koloskopie, mit einem lasso-ähnlichen Werkzeug, um die Schlinge das Gewebe vor dem schneiden Sie es aus.

Dieses Verfahren birgt eine gewisse Gefahr des Zerreißens der Schleimhaut des Dickdarms, die ist, warum ärzte in der Regel injizieren von Kochsalzlösung in den Bereich knapp unter das Futter, genannt der submukösen Raum, heben die Polypen Weg von der Oberfläche des Dickdarms.

„Was das bedeutet ist getrennten Gewebelagen kurz, und es gibt einem ein bisschen einen erhöhten Bereich, so dass es einfacher zu umgarnen der Läsion,“ Traverso sagt. „Die Herausforderung ist, dass die Kochsalzlösung löst sich sehr schnell, so dass wir nicht immer genug Zeit zu gehen und einzugreifen, und müssen reinject Kochsalzlösung.“

Komplexe Läsionen können nehmen 10 bis 20 Minuten zu entfernen, oder sogar länger, aber die Kochsalzlösung Kissen nur ein paar Minuten dauert. Forscher haben versucht, die Kissen länger Leben durch Zugabe von Verdickungsmitteln wie Gelatine, Zellulose, diese sind aber sehr schwer zu injizieren, durch die engen Nadel für die Prozedur.

Um diese zu überwinden, das MIT-team beschlossen, auf eine scherverdünnende gel. Diese Materialien sind halbfeste Gele unter normalen Bedingungen, aber wenn Gewalt angewendet wird, um Sie, Ihre Viskosität sinkt und Sie leichter fließen. Dies bedeutet, dass das material lässt sich leicht injiziert, die durch eine schmale Nadel, dann wieder zu einem festen gel, sobald es tritt in den Dickdarm Gewebe.

Scherverdünnende Gele können aus vielen verschiedenen Arten von Materialien. Zu diesem Zweck werden die Forscher entschieden sich für eine Kombination von zwei biokompatiblen Materialien, Gele — Laponite, einem pulverförmigen Ton verwendet in Kosmetika und anderen Produkten, und Alginat, ein Polysaccharid, das aus Algen gewonnen.

„Wir haben diese Materialien, weil Sie biokompatibel sind, und Sie ermöglichen uns die Optimierung der fließenden Verhalten des resultierenden gels“, sagt Pang.

Mit diesen Materialien schufen die Forscher eine scherverdünnende gel, das könnte injiziert werden und bilden eine stabile Kissen für mehr als eine Stunde, in Schweine. Dies würde Gastroenterologen viel mehr Zeit, um entfernen Sie alle Polypen.

„Andernfalls werden Sie injizieren Sie die Kochsalzlösung, dann ändern Sie tools, und durch die Zeit, die Sie bereit sind, das Gewebe ist Art wieder flach. Es ist wirklich schwer zu resezieren Dinge sicher,“ Traverso sagt.

Die Steuerung der Viskosität

Durch Variation der Zusammensetzung der gel-Komponenten, die Forscher können Steuern, features, wie beispielsweise die Viskosität, die beeinflusst, wie lange das Kissen stabil bleibt. Wenn gemacht, um länger, diese Art von injizierbaren gel könnte nützlich sein für Anwendungen wie die Verringerung der GI-Trakt, die verwendet werden könnten, um zu verhindern, dass Säure-reflux oder, um mit Gewichtsverlust helfen, indem Sie Menschen fühlen sich voll. Es könnte auch verwendet werden, um Medikamente, um den Darm-Trakt, Traverso sagt.

Die Forscher fanden auch, dass das material keine schädlichen Nebenwirkungen bei Schweinen, und Sie hoffen, beginnen Studien bei menschlichen Patienten innerhalb der nächsten drei bis fünf Jahren.

„Das ist etwas, was wir denken können in einem Patienten ziemlich schnell,“ Traverso sagt. „Wir sind wirklich begeistert über das verschieben nach vorne.“

Die Forschung wurde finanziert durch die Nationalen Institute der Gesundheit, die Alexander von Humboldt-Stiftung, der Klinik für Gastroenterologie am Brigham and Women ‚ s Hospital und the MIT Department of Mechanical Engineering.