研究人员创造了一种水凝胶植入物,可以帮助预防内膜异位症,这是一种影响众多女性的常见病症,同时也作为避孕措施。
来自苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和瑞士材料科学与技术研究所(Empa)的一组研究人员开发了一种水凝胶植入物,可以帮助预防内膜异位症,这是一种影响许多女性的病症,并且还具有避孕功能。
水凝胶有广泛的应用,例如用于隐形眼镜、体内药物递送、保湿剂、土壤中的水分保持、水净化以及作为增稠剂。水凝胶是一种由塑料制成的凝胶,可以保持水分。苏黎世联邦理工学院和瑞士材料科学与技术研究所的研究人员现在首次推出了专门设计用于输卵管的水凝胶植入物。这项创新具有双重用途,既可以作为避孕措施,也可能预防女性内膜异位症的发生或扩散。
几年前,英格·赫尔曼(Inge Herrmann)在苏黎世联邦理工学院和瑞士材料科学与技术研究所的机械与过程工程系中加入了一位新的团队成员。这位新成员是一位有兴趣开展临床实践启发的研究的高级妇科医生。这种跨学科的合作是团队的一次新尝试。最初的目标是开发一种用于女性的新型避孕水凝胶,然而与这位妇科医生的讨论揭示了使用水凝胶植入物阻塞输卵管的可能性,并可能预防内膜异位症。
通过阻塞输卵管预防内膜异位症
大约10%的女性经历内膜异位症,这种病症的确切原因仍不确定。理论上认为,在月经期间,含有子宫内膜细胞的血液会通过输卵管倒流到腹腔。这些细胞会导致炎症、疼痛和瘢痕组织的形成。研究团队想出了一种方法,创造出一种能够有效阻塞输卵管的水凝胶植入物,以防止这种逆行月经。他们的研究结果发表在《先进材料》期刊上。研究的首席作者亚历山大·安提斯(Alexandre Anthis)解释说:“我们发现,植入物需要非常柔软,质地类似于果冻,才能避免对原生组织的负面影响,并防止被作为异物排斥。”
水凝胶的一个优势是它们在接触液体后会膨胀。因此,这种新植入物最初的尺寸约为两毫米,但在使用宫腔镜实施的非手术程序中放置于输卵管内后,它膨胀到原始尺寸的两倍以上。水凝胶形成了对精子和血液的屏障。如需撤回,该植入物可以通过紫外线光或特殊溶液轻松溶解,免去进行风险较高的侵入性手术的必要性,正如赫尔曼所解释的那样。
通过协作努力实现创新
安提斯强调了在植入物中找到稳定性和可降解性之间的正确平衡的挑战。“我们旨在实现兼容性和稳定性。”研究人员在人体和动物的输卵管上进行了初步实验,并在一只活猪身上测试了水凝胶植入物,经过三周的测试得到了令人鼓舞的结果。他们已向ETH和Empa申请了专利,但在植入物能够进入市场之前,需要进行更多的测试。植入物在人体输卵管中的长期表现,特别是在身体活跃个体中的表现,以及其在预防内膜异位症方面的有效性,都是正在进行的研究课题。
赫尔曼强调材料科学、过程工程和妇科研究交叉领域的研究的重要性。团队希望他们的工作能在这一领域做出有意义的贡献,旨在将创新材料技术转化为临床应用。赫尔曼最近在巴尔格里斯特大学医院成立了创新实验室,专注于推进用于医疗目的的材料技术。