研究者は、超音波活性化微細構造を使用して、皮膚を介して手術なしで、皮膚を通して非侵襲的に尿のステントとカテーテルをきれいにする方法を開発しました。
尿ステントとカテーテルは、膀胱との間で尿を排出するためにヒトおよび獣医学で広く使用されている埋め込まれた医療チューブです。尿管ステントは、腎臓と膀胱の間の管である尿管が腫瘍、妊娠、石、または解剖学的狭窄によってブロックされるときに使用されます。
細菌と結晶堆積物によって生成されたバイオフィルムは、覆いと呼ばれる結晶堆積物が、移植直後にそのようなステントとカテーテルの内壁と外壁で成長し、痛みのある閉塞や尿中感染につながるため、これらのデバイスの故障の主な原因の1つです。
したがって、これらの問題を軽減するために、尿ステントとカテーテルは2〜6か月ごとに交換する必要があります。これは、影響を受ける人々の生活の質を大幅に制限するだけでなく、病院の負荷とコストが高いことにもつながります。
ETHチューリッヒのアコースティックロボット教授とベルン大学のアルトルグセンターのフランチェスコクラビカ教授が率いる最近の研究では、学際的なチームはステント尿管のアーキテクチャとフロー条件を模倣し、超音波が活性化された人工シリアがstentの表面を除去することができることを証明しました。
これらの調査結果はジャーナルに表示されます pnas。
研究者は、内側と外壁に繊毛を特徴とする新しい医療機器を想定しており、皮膚を介した超音波の活性化を使用して、表面から細菌と結晶を緩め、それらを洗い流す効率的なストリーミングを生成します。このようにして、ステントとカテーテルは非侵襲的に洗浄でき、閉塞のリスクを大幅に減らすことができます。
研究者は、滑らかな表面に当たる超音波波がストリーミングをほとんど生成しないことを示すことができました。一方、表面が繊毛などの鋭いエッジを備えたマイクロ構造を備えている場合、音響ストリーミングと呼ばれる非常に効率的なストリーミングが作成されます。マイクロ流体実験の結果は、研究者の期待をはるかに上回っていました。
「すべてのテストで、尿中ステントとカテーテルで見つかった典型的な覆いとバイオフィルムは、私たちの技術を使用して数分または数秒以内に除去することができます」と、この研究の共同リード著者であるダニエル・アーメドは説明します。
この技術は、泌尿器科だけでなく、内臓手術や獣医学などの他の分野でも使用できます。そこでは、移植された医療機器の清掃も重要です。
超音波活性化による非侵襲的洗浄は、繰り返しの侵襲的介入の必要性を最小限に抑える可能性があり、患者の生活の質を大幅に改善し、外来患者の訪問に関して病院の負荷を減らすことができます。実現可能性調査の結果は有望です。
「しかし、患者が利益を得ることができる市場対応の製品がある前には、まだ長い道のりがあります」と、この研究の共同リード著者であるフランチェスコ・クラビカは強調しています。
スイス国立科学財団から200万人以上のスイスフランのブリッジ助成金によって提供される支援により、次のステップは、動物モデルでテストされるプロトタイプを開発することです。
「私たちは、そのようなデバイスがスケーラブルで持続可能な方法でどのように生成されるかについてすでに考えています」とClavica氏は付け加えます。長期的には、研究チームはスピンオフ会社を見つける予定です。
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#超音波法はステントとカテーテルを非侵襲的に掃除する可能性があります
2025-05-13 17:02:00