【中國智能制造網 技術前沿】日前,麻省理工學院的工程師開發了一種新的3D打印方法,可讓患者在一段時間內只需一次注射即可提供多種藥物或疫苗劑量。3D打印技術可能會對世界各地的患者產生重大影響,特別對于發展中國家,嬰兒可以通過一次疫苗注射讓其兩年內不用再次注射。
2017年9月19日,美國麻省理工學院的工程師開發了一種新的3D打印方法,可以允許醫生在一段時間內只需一次注射即可提供多種藥物或疫苗劑量。這項“密封”技術可通過3D打印杯狀微粒進行工作,可以存儲和密封藥物劑量。
對于那些害怕注射的人來說,從咖啡杯喝下一個疫苗的想法可能聽起來很有吸引力。 當你需要打疫苗時,或許你可以說請來兩杯卡布奇諾和一杯脊髓灰質炎(疫苗)。
一群麻省理工學院工程師剛剛開發出一種比“咖啡杯”藥物更為新穎的形式。他們使用微小3D打印杯(實際上是微粒)可以裝滿各種藥物或疫苗,用蓋子密封,然后注入身體。
這些3D打印的杯子由FDA批準的生物相容聚合物制成,可以在特定時間進行降解。 這樣可以在特定時間釋放內部的藥物或者疫苗,這意味著接受藥物或疫苗的患者只需要一次打針就能注入多次劑量。
麻省理工學院David H. Koch研究所教授羅伯特·蘭格(Robert Langer)說:“我們對這項工作感到非常興奮。次,我們可以創建一個微小的包裝疫苗粒子的圖書館,每個程序都可以按預測的時間釋放,使得人們可以接受單次注射,即可完成多藥物的注入。”
蘭格解釋說,3D打印技術可能會對世界各地的患者產生重大影響,特別對于發展中國家,嬰兒可以通過一次疫苗注射讓其兩年內不用再次注射。據了解,目前在中國的嬰兒從滿月開始幾乎每2個月就需要注射一次疫苗,一個孩子需要打幾十針。
但制造一個可以間隔提供其內容的藥物輸送系統需要正確的材料。 在這種情況下,研究人員決定使用已被批準用于醫療器械的生物相容性聚合物PLGA,并可在特定時間降解。 的問題是制造:傳統的3D打印系統無法打印PLGA杯,正是研究人員想要的。
研究人員開發的新技術受到計算機芯片制造的啟發。 該團隊使用光刻技術制造用于杯子和蓋子的硅模具,將約2,000個模具裝配到玻璃載玻片上并使用它們來塑造PLGA杯和蓋。 然后,當聚合物杯準備好時,使用自動分配系統來填充所需的藥物。 然后將蓋子放在杯子上并用熱量融合。
通過調整聚合物的分子量和結構,研究人員可以調整注射后顆粒降解的速度,從而決定藥物何時釋放。 該小組在小鼠身上做了實驗,發現在注射后9天、20天和41天,顆粒會按時釋放而不泄漏。 此外,研究人員發現,通過將美味的卵清蛋白(通常用于實驗性刺激免疫應答的蛋清中發現的蛋白質)填充其“咖啡杯”,可以誘發兩次分開注射的效果 - 一半的劑量。
麻省理工學院的研究人員甚至嘗試過幾百天可以釋放藥物的3D打印微粒。 然而,在這些情況下,研究人員必須確保藥物或疫苗在體溫下保持穩定。這項研究“可填充微粒和其他復雜的3D微觀結構的制造”已經在“科學”上發表。 其主要作者是博士后Kevin McHugh和前博物館Thanh D. Nguyen。
(原標題:麻省理工3D打印技術生產注射劑,以后孩子2歲前只需打一針疫苗)
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