尽管最早希望打开阻塞血管的医生被他的同事形容为“有些激进”，但他可能也会对一种能够撑开动脉然后溶解的微型塑料支架的想法感到惊讶。当俄勒冈健康与科学大学的查尔斯·多特在 1969 年提出他的“螺旋弹簧动脉内管”来配合现在被称为血管成形术的治疗时，他设想的是一种由金属制成的管或线圈，也就是支架，它可以永久存在。
几十年来，金属一直是支架的标准材料。但在 10 月，可溶解的版本达到了一个重要的里程碑，《新英格兰医学杂志》发表了临床试验数据，显示雅培血管公司生产的可降解装置的性能与传统的装置一样好。理论上，可溶解植入物可以降低炎症、血栓和其他副作用的风险。该报告不仅代表了支架的未来发展方向，也代表了可生物降解技术新兴领域的一个显著进步。该领域的研究人员设想，未来大多数植入体内的医疗硬件——例如用于关节修复或手术伤口支撑的硬件——将只在其需要的时间内存在。
这个概念并不新鲜——自 1970 年代引入合成可溶解缝合线以来，医生们就已经想象过它。事实上，《新英格兰医学杂志》研究中详细介绍的雅培支架所使用的聚合物与缝合线相同。直到最近，进展一直缓慢，部分原因是可降解装置中的材料必须满足一系列标准，包括强度、耐用性、安全性，甚至是在 X 射线中显示的能力。
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如今，科学家们越来越能够操纵可降解物质——其中许多物质，例如缝合线的材料，已经存在了几十年——以执行特定功能，例如输送药物、辅助器官功能和执行其他任务。像方糖一样，这些材料会在液体中逐渐分解，通常分解为身体可以分解和排泄的成分。例如，雅培支架是一种乳酸聚合物，它会代谢并最终以二氧化碳和水的形式排出体外。
大多数现有医疗植入物的问题在于，“几乎没有例外，没有任何材料可以放置在体内而不会随着时间的推移产生免疫反应”，罗格斯大学的乔基姆·科恩说，这会导致炎症和疼痛等并发症。根据《炎症介质》杂志 2014 年 5 月刊发表的医生的文章，随着时间的推移，所有关节置换最终都会失败。或者考虑一下女性尿失禁手术后使用的外科网片的记录，美国食品和药物管理局最近警告说，并发症和失败“并非罕见”。
在美国，每年大约有 50 万人接受植入物，长期以来，支架一直对可降解技术的开发人员具有吸引力。该装置的目的是在血管从血管成形术中恢复时为其提供支撑，血管成形术使用导管末端的小气球来扩张狭窄的动脉。现代支架涂有药物，有助于防止疤痕组织的形成和斑块的再次出现。一年之内，血管就会完全恢复，但植入物不会被移除。这意味着动脉永远无法恢复其原有的弹性。长期风险（如阻塞复发）虽小，但真实存在。
十几家公司正在开发可降解支架。制造商倾向于坚持使用已在医学领域中使用或已知会被身体代谢的材料。批准一种全新的聚合物将增加开发的时间和费用。一些公司正在开发由铁和锰（身体容易分解的常见营养素）制成的支架，而雅培的支架则由聚(L-乳酸)或 PLLA 制成，PLLA 是一种医学中常用的乳酸链。
一旦整个药物输送完毕，血管愈合后，可降解支架会在最初几年内逐渐消失。“它们与金属支架如此不同，我们甚至不再称它们为支架。我们称它们为生物可吸收支架，”哥伦比亚大学医学中心的格雷格·斯通说，他是该研究的主要科学家之一，该研究由雅培赞助。
短期而言，可吸收版本需要发挥与传统支架类似的作用。在雅培赞助的、于 2008 年开始的、涉及 2000 多人的测试中，可降解支架在第一年的表现与金属支架一样好，尽管尚未进行更长时间的比较。
实际上，这听起来像是胜利，但该领域的一些人仍然保持谨慎。《新英格兰医学杂志》发表的一篇社论中，慕尼黑德国心脏中心的医生罗伯特·伯恩对可溶解支架患者的短期血栓形成率较高感到特别不安。该研究的作者表示，这种差异（1.5% 对 0.7%）在统计学上并不显著，但伯恩写道，风险翻倍会让许多医生犹豫不决。“尽管自降解支架的概念在直觉上很吸引人，但仅凭承诺不足以让我们无条件地接受这项技术，”他在该杂志中写道。
许多其他研究人员正在使用可生物降解物质进行其他类型的创新药物输送——作为一种将药物输送到其所需位置、且在所需时间进行输送的方式。科恩在罗格斯大学的实验室开发了一种药物涂层网片，用于疝气手术后。传统上，外科医生会插入一个格子来支撑腹部，使其在愈合期间保持稳定。药物制造商 TyRx Pharma（科恩创立的公司，于 2014 年被美敦力收购）生产的产品于 2006 年获得 FDA 批准，其中包含一种抗生素，会在愈合时渗入切口。在临床试验中，一种类似的、包裹起搏器和其他小型心脏装置的产品显著降低了感染率。
科恩设想了可降解网片的其他用途。他指出，膝关节置换手术的数量激增，通常是因为软骨磨损或损坏到无法修复的程度。医生们正在尝试在实验室中培养新的软骨细胞，并将其植入关节。在 9 月的《组织工程，C 部分：方法》中，科恩的团队描述了一种可降解支架，可用于在这些新细胞生长和强化时为其提供支撑。“如果我们能够简单地帮助身体自我修复，并创造一种基于细胞的疗法和一种临时支架，诱导它们整合到患病软骨中并修复它，我们基本上可以消除绝大多数膝关节置换手术，”科恩说。
并非所有潜在应用都是被动的。卡内基梅隆大学的材料科学家克里斯托弗·贝廷格正在研究如何将口服药物封装在电池供电的装置中，这些装置可以被编程为在所需的时间和地点输送药物。正如他在 2013 年《美国国家科学院院刊》中所描述的那样，电池的负极是黑色素色素，正极是二氧化锰，两者之间的液体电解质“基本上就像佳得乐”。电池供电药物输送的优点在于时间安排：该装置可以被编程为向消化道特定部位输送一定量的药物。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的化学家约翰·罗杰斯说，您指尖上的常见电子产品的多功能性和功能也即将出现在可降解、可植入技术中。2012 年，罗杰斯和他的团队在《科学》杂志上报道了第一个可生物降解的硅电路，该电路还包含镁、氧化镁和丝绸。在他的团队的其他项目中，他们现在正在尝试使用能够让医生无线刺激受损神经以促进愈合的仪器。“我的顿悟时刻是意识到硅以电子设备中使用的相同的高性能形式也是可生物吸收的，”罗杰斯说。在体内，如果硅足够薄，它会在水的存在下分解为硅酸，硅酸对健康无害，甚至作为膳食补充剂出售。控制分解速度的一种方法是调整厚度，或者用另一种可生物降解的材料对其进行涂层。“在过去三年里，研究人员开始以可生物降解的形式利用电子设备，并使用现代半导体技术所能提供的所有复杂性，这是一种加速趋势，”他指出。
因此，有一天医生可能会植入本质上是可溶解的微型计算机——这个想法甚至可能超出了查尔斯·多特激进的想象。