这种无需缝合的植入物使用导电水凝胶与动脉保持紧密接触，为高血压提供了一种潜在的新疗法。
宾夕法尼亚州立大学的工程师们发明了一种软性电子植入物，它可以包裹主要动脉，通过温和的电刺激来降低血压，为那些对药物反应不佳的患者提供了一种可能的替代方案。
这种名为CaroFlex的装置将3D打印的可拉伸电子器件与一种凝胶状粘合剂相结合，可以直接粘附在活体组织上而无需缝合。在动物研究中，该系统降低了血压水平，同时避免了与传统植入物相关的大部分刺激和组织损伤。
研究人员表示，这项技术最终可能为抗药性高血压提供新的治疗方法，这种疾病使许多美国人依赖多种药物但效果有限。
柔软材料，更安全的贴合
大多数植入式生物电子器件使用坚硬的金属和塑料，这些材料难以与血管自然地一起运动。动脉在循环过程中不断扩张和收缩，对附着在其表面的刚性装置施加压力。
这种运动随着时间推移会削弱植入物的连接，并损伤附近的组织。
宾夕法尼亚州立大学团队采用了不同的方法来解决这个问题。研究人员没有使用硬质材料，而是用导电水凝胶制造了CaroFlex，这种柔软的材料能非常接近地模拟生物组织的柔韧性。
该植入物还使用了一层粘性水凝胶，使其能够直接粘合到动脉壁上，无需手术缝合。
宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学助理教授周涛（Tao Zhou，音译）说："这些装置通常是用缝线固定的。随着时间推移，这些缝线会对与之结合的组织造成损伤。"
电子控制系统
CaroFlex靶向人体的压力感受反射系统，这是一个通过神经信号调节血压的内置系统。该植入物位于颈动脉窦附近，颈动脉窦是颈动脉中含有压力敏感神经末梢的一段。
这些感受器持续监测血流变化并向大脑发送信号，然后大脑会调整心率和血管张力。通过传递低频电脉冲，该植入物刺激这些感受器并影响身体对血压升高的反应。
周涛说："对于许多患者来说，即使服用三到五种药物的组合也无法缓解他们的高血压。"他补充说，对于那些尽管接受了标准治疗但高血压仍未得到控制的患者，生物电子疗法可能提供另一种选择。
测试植入物
在进行动物试验之前，研究人员在实验室实验中评估了该植入物的耐用性和电学性能。该水凝胶结构在断裂前可拉伸至其原始尺寸的两倍以上。
这种粘合材料在储存六个月后仍保持稳定的性能。
团队随后将CaroFlex植入大鼠体内，并在短暂的刺激期间监测血压变化。在测试的五种电学设置中，有四种平均降低了超过15%的血压。
研究人员还将该装置与传统的铂基电极进行了比较。据该团队称，CaroFlex与组织保持了更可靠的接触，并提供了更稳定的电学性能。
植入两周后，周围组织几乎没有显示出炎症或免疫系统活动的迹象。
研究人员现在计划进一步优化该装置，然后再推进到更大规模的动物研究和未来的临床人体试验。他们还相信，3D打印有助于加速开发用于心血管疾病和其他慢性病的个性化生物电子植入物。
这项研究发表在《Device》期刊上。
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