基于墨水直寫3D打印技術的多功能微針貼片,用于個性化透皮給藥(2)
時間:2023-10-18 09:17 來源:高分子科學前沿 作者:admin 閱讀:次
集成式多功能微針貼片用于腫瘤治療
癌癥是威脅人類壽命的主要因素。在所有的治療方式中,化療是首選。但是受限于耐藥性,協同治療是更優的選擇。因此該研究發展了多功能微針貼片對皮膚癌癥進行協同治療,以期獲得良好的治療效果和極低的副作用。根據藥物特點,研究人員選擇不同的聚合物體系包裹活性藥物成分從而獲得不同的釋放曲線。將姜黃素包裹在水溶性微針中,姜黃素可以在3小時釋放60%,達到速釋的效果。將鹽酸阿霉素裝載在可降解微針中,可以在兩周內持續釋放,達到緩釋的目的。因此研究人員可以根據實際需求設計藥物的釋放規律,達到最佳的治療效果。此外,研究人員還可以將紅外吸收劑加入微針中,起到熱療的效果。體外細胞實驗結果表明多功能微針貼片具有良好的協同抗腫瘤細胞效果。

圖4 多功能微針貼片用于體外抗腫瘤治療
體內腫瘤治療效果評估
研究人員建立了小鼠輕癥和重癥黑色素瘤模型,根據病情設計了不同的微針貼片,獲得了良好的協同治療效果和較小的副作用,展示了這項技術在個性化醫療的應用潛力。

圖5 體內黑色素瘤治療效果評估
綜上所述,本工作開發了一種低成本、強擴展的集成聚合物微針加工方法。高精度的微針通過可控的擠出、提拉工藝按需制備。利用納米二氧化硅可以制備屈服應力流體墨水。調節打印參數可以靈活調控微針形狀和結構,擺脫了預制模板的限制。兩步法制備的雙層微針可以實現可靠的皮膚扎入。多功能集成微針貼片可以集成熱療和化療,實施協同治療方案。根據病情,可以設計個性化微針貼片,獲得最佳的治療效果和極小的副作用。
按需制造多功能微針貼片為下一代遠程醫療服務提供了一個多樣且有力的治療平臺。集成貼片有望為遠程醫療服務提供一種極富吸引力的給藥方式。和身體共形接觸的傳感器為電生理信號的實況檢測帶來了重大的機遇,這些信號通過大數據分析被發送到云端建立個人健康數據庫。如果檢測到異常的身體信號,會立刻發送到千里之外的醫療服務提供者手中,進行可靠的診斷并開出電子處方。電子處方通過云端發送到患者當地的自動化藥房基站。基站可以按需生產個性化的微針貼片。患者就近取到貼片自助經皮給藥治療。多功能貼片的3D打印展示了一個多樣性的藥物制造平臺,有望填補遠程醫療領域發展中的空白。

圖6 基于墨水直寫3D技術制備的微針為遠程醫療領域提供了個性化的經皮給藥平臺
論文鏈接:
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04758
(責任編輯:admin)
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