避免鸦片类止痛药成瘾!新型植入医材精准标靶神经元、成分生物可分解

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现行常见的止痛方法大概有几种途径,首先是鸦片类(opioid)止痛药,这类药物缓解疼痛效果佳,但容易造成成瘾问题。其次是物理性冷疗法(cryotherapy),以及电刺激止痛,不过两者没办法精准针对造成疼痛的神经元治疗,而且可能还会因为外加刺激,造成体内组织损伤。

最新发表于《Science》研究,由美国 Northwestern University 团队研发一项创新植入型止痛医材,利用液体微流控(microfluidic)与蒸散原理,让螺旋形的微型植入装置可以精准缓解目标神经元的疼痛反应。这项装置不但不需采用任何止痛药物,没有产生药物成瘾问题,此外装置成分可在生物体中分解,不会造成体内负担。

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新型植入式医材运作原理

这项装置运作的基本原理,是利用液体冷凝功能诱导疼痛神经元上的液体蒸发,蒸散作用使得神经元温度下降,进而缓解疼痛讯号的传递。该装置作用的目标是周边神经元,因为周边神经负责串连大脑、脊髓跟其他身体部位的讯号传递,只要阻断少数神经元的传递功能,就能有效减缓全身性疼痛。

为了产生冷凝效果,该装置设计有 2 个微流体通道,一个是装填液体冷却剂全氟戊烷(perfluoropentane),这是目前已批准可用于加压吸入器的物质;另一个通道装填惰性气体氮气。当两通道的物质交会发生反应,会导致液体快速蒸发。为了避免快速降温,设备同时有一个微型传感器监测当下神经的温度,避免温度过低造成组织损伤。

生物可分解、针对目标神经作用

这项创新止痛植入式医材有 2 项主要优势,第一,其成分是生物可相容、水溶性材质,植入后可以在数周后自行分解,而不需要借由额外手术取出。第二,该装置是外型材质柔软的螺旋状物,可以紧密缠绕、包覆目标神经元,甚至在软组织的深处也可作用,并再透过远距传感设备操作降温强度,达到精准减缓痛觉讯号传递的效果。

根据美国 CDC 统计,1999-2009 年 10 年间美国因鸦片类药物过量(opoid overdose)致死案例就有超过 50 万件,显示止痛类药物的研发需求。此研究提出的新型装置不但不用采取合并药物,更能达到精准减缓疼痛效果,未来有望带来新的止痛治疗机会。

延伸阅读:恶名昭彰生化武器:炭疽杆菌,能带来止痛新解方?

参考资料:
1. Science, 2022; https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8532
2. https://news.northwestern.edu/stories/2022/06/dissolving-implant-relieves-pain-without-drugs/

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