研究人員開發(fā)了可注射注射器 可自我膨脹和超整合的磁性納米片

作為用于診斷，治療和再生醫(yī)學的微創(chuàng)植入物，可注射注射器的生物材料，醫(yī)療設備和工程組織引起了極大的關注。

獨立的聚合物超薄膜，通常稱為聚合物納米片，由于其柔韌性和順應性，是可注射注射器的生物醫(yī)學裝置的常用平臺之一。

這些納米片的厚度小于1微米，比一束頭發(fā)(頭發(fā)通常約100微米寬)還薄。它們是通過針頭注射給藥的有前途的平臺。

盡管最近在使用聚乳酸(PLA)和聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)的納米片技術方面取得了進展，但聚合物納米片仍需克服數個技術難題才能用作有效的可注射平臺：即，限制可通過納米注射的納米片的尺寸醫(yī)用針，次優(yōu)的機械堅固性(例如，注射過程中的撕裂)以及注射后形狀恢復和運動控制的有限控制。

為了克服這些限制，新加坡科技設計大學(SUTD)的數字制造與設計(DManD)中心的研究人員開發(fā)了使用基于聚氨酯的形狀記憶聚合物(SMP)和磁性納米顆粒(MNP)的納米片，以展示出前所未有的功能處理納米片。SMP具有兩個獨特的機械特性-溫度變化引起的楊氏模量的大變化，以及形狀記憶效應(SME)來恢復記憶的形狀。

此外，研究人員證明，可以使用MNP使制成的SMP納米片具有磁性，從而利用外部磁場進行非接觸運動控制。具體而言，通過使用玻璃化轉變溫度(Tg)為25°C 的710 nm厚納米片，證明了以下四種功能：通過醫(yī)用針頭的注射器可注射性，噴射后的自膨脹性，在生物表面上的適形性和可移動性，以及在外部磁場中具有引導性。這些功能使體內實際應用成為可注射注射器的平臺。

作為附加的優(yōu)點，模量隨溫度的變化提供了獨特的能力來控制MNP-SMP納米片在生物表面上的粘附和去除。使用具有恒定模量的常規(guī)納米片將難以實現這一點，并且先前沒有證明過。

研究人員設想將分子藥物或細胞構建物通過注射器注射傳遞到內部器官中，研究人員在MNP-SMP納米片上增加了PLGA的另一層，這是眾所周知的用于藥物傳遞的生物材料，以擴展作為載體的功能分子和細胞藥物。可以做到這一點，而不會損害所演示的功能。SMP和MNP為包含PLGA附加層的納米片提供了相同的功能，這表明已開發(fā)的納米片在藥物和細胞遞送方面具有巨大的潛力。

SUTD的Kento Yamagishi博士說：“通過整合新興的印刷技術，例如噴墨印刷，3-D印刷和生物印刷，可以在表面上裝載或印刷藥物，細胞和電路，從而進一步實現MNP-SMP納米片的功能化。該論文的主要作者。

首席研究員，Michinao助理教授補充說：“ MNP-SMP納米片將有助于開發(fā)先進的可注射注射器的醫(yī)療設備，將其作為將藥物和細胞輸送到體內特定部位或病變的平臺，以進行微創(chuàng)診斷和治療。” SUTD的Hashimoto。