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用SPHRINT為新型藥物輸送系統打印3D微觀結構

2020-05-14 14:56
Medtec China
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在最近出版的《SPHRINT——聚合物熔體打印藥物輸送微球》一文中,作者Tal Shpigel、Almog Uziel和Dan Y.Lewitus討論了通過3D打印結構生產緩釋藥物的更好方法。

目前有多種材料被用于制備藥物緩釋微粒,可生物降解材料有很多,如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、其共聚物聚(乳酸-乙醇酸)共聚物(PLGA)和聚己內酯。

作者表示:“許多基于微粒的長效產品都獲得了FDA的批準,其中包括:Zmax(阿奇霉素)、Decapeptyl/Trelstar(曲普瑞林)、Vivitrol(納曲酮)、Arestin(米諾環素)、Risperdal Consta(利培酮)、Sandostatin LAR Depot(奧曲肽)、Nutropin Depot(生長激素)、Lupron Depot(亮丙脯氨酸)、DepoCyt(阿糖胞苷)、DepoDur(嗎啡)、Bydureon(艾塞那肽)、蘭瑞肽LA(蘭瑞肽)[1]和近期獲批的ZILRETTA(曲安奈德)。

用SPHRINT為新型藥物輸送系統打印3D微觀結構

從高速成像獲得的幀捕獲30% IBU-PCL熔融混合物的形狀演變,該混合物與超疏油表面(頂部)相互作用,并在1.8秒后保持其球形形狀,或與鋁表面(底部)相互作用,其中液滴會逐漸變平。比例尺:500 m。這些幀強調了使用非濕潤表面形成球形液滴的重要性。

隨著3D打印和噴墨技術的出現,研究人員已經嘗試研發了多項技術。然而,在依靠噴墨打印和溶劑型方法方面,許多人也遇到了障礙和挑戰。因此,研究人員創造了一種平價,但無溶劑的聚合物熔體制造技術,他們在這項研究中展示了SPHRINT技術的強大之處。

用SPHRINT為新型藥物輸送系統打印3D微觀結構

(A) (i)純PCL(154±3°),(ii)30% IBU-PCL(171±4°),(iii)純PLGA(167±6°),(iv)30% IBU-PLGA(169±4°)微球的光學圖像,在室溫(RT)下冷卻。括號中的值為“球形度”,表示為接觸角值(平均值±S.E.M.,n=10)。比例尺:200 m。(B) (i)30% IBU-PCL和(ii)30% IBU-PLGA微球的SEM圖像,在室溫下冷卻。比例尺:100 m。

研究人員利用一種載有布洛芬等樣品藥物的聚合物制備藥物輸送微球,并對制備非晶形聚合物微球的潛力進行了實驗和分析。研究人員評估了微球的大小、形態和結構。最終,他們能夠生產出“近乎完美的微球”

研究人員表示:“除了工藝和性能效率外,我們發現了控制球體形成機制的其他復雜物理現象,這降低了微球產品的生產難度。SPHRINT打印無需借助有機溶劑和表面活性劑;它能在批內和批間生產具有相同大小、形狀和形態的微球;并且由于微球呈球形,所以易于收集。”

研究人員計算了噴射速率和剪切速率,并研究了熔體與超疏油基底的相互作用和球體的形成過程。此外,他們還發現SPHRINT的藥物封裝效率最高。作者們一直在尋找“穩定、一致、可重復的結果”。

研究人員總結道:我們堅信SPHRINT可以讓微球的生產線遍及全球各地,從而使微球的桌面制造輕松擴展到工業數量(以25 Hz的生產速率,每小時可以從一個打印頭上打印出4.7克的PCL微球)。最后,SPHRINT可以為儲層注射藥物輸送技術提供一個全新的維度,使多種聚合物可用于生產微球和調整釋放性能。

3D打印已被應用于多種藥物輸送系統,從微儲層到親水骨架片,甚至在精子機器人中都能找到它的身影。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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