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MEDS設(shè)備外形類似于一支微型筆或注射器。內(nèi)部填充有一種由海藻提取的海藻酸鈉凝膠，以及活性人體胃成纖維細胞——后者負責(zé)生成胃部結(jié)締組織。在凝膠后方設(shè)有彈簧裝載的推桿，由聚乳酸（PLA）材料制成的塞子阻擋推桿前進。出墨端則是一個鍍金的釹鐵硼環(huán)形磁體噴嘴，“前后”結(jié)構(gòu)明確。

使用時，患者首先吞下MEDS設(shè)備。醫(yī)生借助機器人手臂攜帶的外部磁體，通過磁力和醫(yī)學(xué)影像疏導(dǎo)，將設(shè)備精準導(dǎo)向潰瘍穿孔部位。隨后，醫(yī)生在患者體外指定皮膚處照射近紅外光源，光能穿透組織使聚乳酸塞子熔化，釋放彈簧推力，從噴嘴定向擠出含細胞的凝膠。該凝膠不僅有效堵塞穿孔，更能在后續(xù)細胞增殖過程中促進愈合——成纖維細胞充當(dāng)“生物反應(yīng)器”，釋放生長因子并吸引新生細胞修復(fù)損傷。

據(jù)介紹，這一技術(shù)已用于實驗室環(huán)境下的人工胃組織模型以及無潰瘍的兔子腸道體內(nèi)。與普通膠囊不同，MEDS設(shè)備在使用后并不會隨糞便排出，而是再次被磁力引導(dǎo)返回口腔取出。研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)，含細胞的生物墨水在體內(nèi)可保持結(jié)構(gòu)完整長達16天，充分發(fā)揮促愈合作用。

相關(guān)研究論文已發(fā)表在《Advanced Science》雜志。研發(fā)團隊成員Manoharan博士生表示，MEDS系統(tǒng)的微型化、可控和潰瘍修復(fù)能力有望打開消化道穿孔精準微創(chuàng)治療的新大門。