科学家开发植入式压电聚合物 受到冲击波触发时可精确释放药物

更多时候，定时释放的植入物只是将药物封装在一个逐渐溶解的外壳内。但不幸的是，外壳的溶解速度会受到许多生物因素的影响，这些因素因人而异，因此很难精确地确定释放时间。

在副教授Jin Nam的领导下，加州大学河滨分校的研究人员转而寻找具有压电特性的生物兼容聚合物纳米纤维–这意味着它们会在机械压力下产生电荷。这种聚合物被称为聚偏氟乙烯-三氟乙烯，已经被用于血管缝合。

利用电纺工艺，Nam和他的同事创造了一个薄薄的纤维垫，然后让这些纤维吸附相对较大的治疗性药物分子的载荷。然后将充满药物的垫子放在模仿人体生物组织的水凝胶中。当生理上安全的冲击波从外部作用于该水凝胶时，它们穿过垫子，导致聚合物纤维产生电荷。这种电荷反过来导致一些静电附着的药物分子从纤维中释放出来，分散到周围的凝胶中。

通过这种方式，精确数量的药物可以在特定时间反复释放。而且通过微调纳米纤维的大小（以及因此的灵敏度），应该可以使它们不被日常运动或意外撞击所激活。

Nam表示：“这种基于压电纳米纤维的药物输送系统能够按需进行药物分子的局部输送，这对于需要长期、反复给药的疾病或病症是非常有用的。纳米纤维结构的大表面积与体积比能够实现更大的药物装载量，导致一次注射或植入的时间比传统的药物输送更长。”

尽管目前使用的聚合物在达到目的后不会溶解和被人体吸收，但Nam表示，他的团队正在研究一种可以这样做的替代品。

有关这项研究的论文最近发表在《ACS应用生物材料》杂志上。