软支架，通过紫外线淬火，允许舒适，定制配合

当气管和支气管需要抵抗时，通常使用气道支架，因为在儿童和成年人的气管中的气喘和呼吸道“软盘”和正常呼吸期间崩溃。这种情况可以与先天性心脏异常结合发生，其​​中主要心脏血管压缩气管，并且具有严重的复发性支气管炎。

但是现有的气道支架有局限性。有些设计可以在地方滑出。有些人可以阻碍粘液通过气道的正常运输，导致粘液塞。其他设计可以嵌入气管组织中，使它们难以安全地去除。这对气道正在增长的儿童来说，这是一个问题，并且需要定期更换他们的支架。

在Pierre Dupont，Ph.D的实验室里，在波士顿儿童医院，与心脏外科医生Aditya Kaza，MD和他的团队合作，可以克服这些问题。上周描述了先进的功能材料，这个支架不妨碍粘液流动，易于去除，并且可以实时模塑到患者的解剖学，创造一个舒适，定制贴合。

“在临床医生之间提高了对临床学家之间的意识，导致了更多这些案件被诊断出来，”卡扎说。“多功能可定制支架将填补这些复合患者，儿科和成人的这些复合患者的巨大无效。”

升级现有的气道支架

在提出他们的最终原型之前，杜邦，卡扎和同事经历了一些迭代。

“最初，我们问道，”我们可以提出一个气道支架设计，让粘液流动，很容易去除？“杜邦说，他们在波士顿儿童的儿科心脏生物工程实验室领导了儿科心脏生物工程实验室。

初始设计是螺旋形状的金属支架。在动物研究中，这种设计允许粘液运输。“也是因为拔塞螺钉形状，它留在很小的滑动中，”杜邦说。“你可以拧下它去除它而不会撕裂气道。”

该团队将努力将该版本商业化，并从国家卫生研究院颁发小型商业奖。但与此同时，与研究资金从NIH，他们推动了提前解决一个最终问题：适用于不规则的气道的支架。

设计可定制支架

一些外科医生试图通过将几个不同的支架塑造在一起或充气气球以定制金属来定制患者的支架。然而，这种过程难以耗时，严重依赖于临床医生的技能，并且并不总是产生良好的效果。其他研究人员使用3D打印进行了实验，以制造定制支架。但这需要几天的工作。杜邦和卡扎想要一个支架，他们可以在现场定制。

他们的新气道支架保持螺旋设计，但与金属一起消失。相反，它使用柔软且柔性的聚合物材料，因此临床医生可以将其装配到气道墙壁的尺寸。

“你可以容纳解剖学的任何形状，”杜邦说。

在他的愿景中，临床医生将定位支架，将内部气球充气，以将支架紧靠气道墙壁，并涂抹UV光以加强支架。然后他们会使气球缩小并撤回它。

杜邦，卡扎和他们的团队将这种方法放在测试中的实验室模型和动物中 - 并展示了迅速抵抗气管和支气管的潜力。支架在动物中留在动物身上一周，很容易移除。实验表明，粘液通过气道畅通无阻。

“我们创造了微小的Teflon'冲浪板'，并在粘液中定居 - 然后看到他们穿过支架，”杜邦说。“他们完全被清除出了气管。”

未来的计划

研究人员认为他们的方法也可用于其他类型的医疗植入物，如充气的心脏瓣膜，支架移植物治疗主动脉瘤，左心房阑尾的闭塞装置，以及先天性心脏缺陷的修复。

现在，杜邦，卡扎和同事正在努力确认他们的设备 - 他们提出了专利申请 - 可以持有呼吸道在临床相关的时间内（大约三个月）开放。然后，它们将以临床医生协同开发最终系统规格，并最终开始在成人中测试设备。

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