中大開發微凝膠栓塞治動脈瘤

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中大跨學科研究團隊成功開發「自黏微凝膠集群」,可防止動脈瘤持續膨脹以至破裂,成為嶄新的栓塞治療。研究已在科學期刊《Science Advances》上發表。

脈瘤(Aneurysm)是指血管壁上異常的、向外鼓起或膨脹的球形區域,是一種典型的血管畸形,可發生在人體任何部位(如主動脈、腹部、腦部等),一般無症狀,但破裂後可能誘發嚴重內出血,為高度致命的疾病。

目前血管內傳送栓塞劑(例如金屬線圈、聚合物球體、膠凝液)的栓塞治療已於臨床上使用來堵塞動脈瘤,但現有的栓塞治療可能無法完全填滿動脈瘤囊,亦可導致嚴重併發症,如栓塞材料的溢出或碎裂導致遠端血管意外閉塞,特別是巨大的動脈瘤或較大範圍的主動脈剝離(Aortic Dissection)。

香港中文大學醫學院余俊豪教授及工程學院張立教授領導的跨學科研究團隊成功開發了「自黏微凝膠集群」,可防止動脈瘤持續膨脹以至破裂,成為嶄新的栓塞治療策略。

「自黏微凝膠集群」較現有的動脈瘤栓塞治療物料可控性更高,突破因血液高速流動下難以將動脈瘤完全填滿的瓶頸,減低併發症。這項新治療更提供圖像引導的介入傳送,可在生物組織內作實時追蹤和評估,是次發明也適用於其他器官的非入侵性栓塞治療,以控制出血。

用作填充動脈瘤的「微型機械人」,每個構件為一個微型球體,每個球體由pH敏感型、自我修復水凝膠基質1、磁性納米粒子和造影摻雜劑組成。在導管的協助及實時圖像引導下,大量微凝膠微球體被置入到動脈瘤囊中,當加入酸性溶液時,微凝膠球體之間的自黏機制被活化而連接成一個整體,填滿動脈瘤。

 

微凝膠在動脈瘤模型和人類胎盤中實現了高效和選擇性的積累,填充率超越95%,微凝膠栓塞在生理環境中表現出穩定的自黏性,至少可持續半年,並表現出令人滿意的生物或血液相容性。

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立表示:「未來,我們將繼續進行對微型和納米機械人的研發,更好地控制體內成像和遙距控制。另一方面,我們將與醫學院的同事共同努力,進行醫療微型機械人的轉化研究,有望早日應用到病人身上。」

中大醫學院影像及介入放射學系教授余俊豪指出:「這項嶄新的栓塞技術很好地說明了醫學和工程學之間共同研究的價值,當中的合作不但解決臨床問題,同時制定可行的生物相容性概念,亦驗證其臨床安全性和有效性。」

研究團隊目前正在緊密合作,通過動物實驗促進微型機械人栓塞治療的發展,並進一步進行臨床前研究和臨床評估。研究小組展望,新型栓塞療法將可發展為各種動脈瘤相關疾病的非侵入性方法,為患者提供高效、安全和個人化的治療。3

註:

  1. pH敏感型、自我修復水凝膠基質是一種會因應pH值改變(如接觸到酸性溶液)而自行黏合的物質。

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