3D打印“量身定制”个性化药片

3D打印“量身定制”个性化药片西班牙巴斯克大学研究人员开发出一种3D打印技术,可用于个性化医疗和按需释放药物片剂。这项工作的主要目的是生产3D打印的淀粉基片剂,用于定制输送疏水性药物。研究成果发表在最近的《国际药剂学杂志》上。传统方法生产的具有特定参数的药物,在许多情况下无法满足患者的个体需求。事实上,传统药物往往基于成人剂量,而儿童和老年患者需要根据他们的年龄量身定制剂量。更重要的是,某些患者群体还需要特定的剂型替代品,让药物更加易于口服。在这方面,快速分解片剂正成为一种不错的选择,因为它们一放在舌头上就会溶解。制药公司需要解决的另一个挑战是,控制药物随时间的释放。3D打印是一种逐层打印产品的技术,其中材料根据计算机设计软件设计的数字模型逐层沉积。采用快速、简单的方法并借助3D打印,研究人员制备了基于3种淀粉的片剂:两种玉米淀粉(普通淀粉和蜡质淀粉)和一种马铃薯淀粉,均具有不同的几何形状并装载有不溶性药物。研究人员解释道,在将所用材料注入打印机之前,必须确保材料是可打印的,并且一旦打印出来,它们要能够保持其形状。为此,必须进行详细的流变分析。这3种类型的淀粉都表现出适当的流变特性,尽管在使用马铃薯淀粉的情况下,由于其特性,打印过程变得更加费力。研究人员观察到,淀粉的植物来源在几乎所有特性中至关重要,例如多孔微结构、稳定网络的形成或药物的释放。在普通玉米淀粉的情况下,药物释放是瞬时的,药物在10分钟内完全释放;在蜡质玉米淀粉和马铃薯淀粉的情况下,释放更加连续,可能需要长达6小时才能完全释放。研究人员还证明了片剂几何形状在药物释放中的重要性。研究团队还打印了结合不同类型淀粉的药片。在这种情况下,释放分两个阶段进行。例如,在感染的情况下,在使用普通玉米淀粉的初始阶段,可立即释放药物以减轻疼痛,在随后的阶段,使用其他两种淀粉中的任何一种,都可以更持续地释放抗生素。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310573.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1310573.htm

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3D 打印药膜有助癌症治疗

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利用干细胞3D打印组织可修复脑损伤研究人员利用干细胞三维打印出分层脑组织(红色和蓝色),并与小鼠脑组织(蓝色)融为一体金永成/牛津大学在一项新的研究中,牛津大学的研究人员通过3D打印人类神经干细胞,制造出了一种双层脑组织,将其植入小鼠脑组织后,在结构和功能上都与之融为一体。这项研究的通讯作者之一周林娜说:"我们的液滴打印技术为设计具有所需结构的活体三维组织提供了一种方法,这使我们更接近于创造个性化的脑损伤植入疗法。"人类诱导多能干细胞(hiPSC)在组织再生疗法中具有巨大的应用潜力。它们是人工干细胞,来源于体细胞,经过基因重编程后达到类似胚胎干细胞的状态,使其具有分化成人体任何细胞类型的独特能力。在目前的研究中,研究人员首先将hiPSCs分化成两种类型的神经祖细胞,分别用于形成大脑皮层的上层和深层。这些特定层的祖细胞被用来制造两种生物墨水,并通过三维液滴打印技术打印成分层组织。在将分层组织植入活体小鼠脑组织之前,先让打印出来的祖细胞成熟,并在一周内监测它们的生长和活性。从干细胞分化到植入三维打印脑组织的过程示意图金永成/牛津大学植入的组织显示出与小鼠脑细胞的紧密结合,包括神经元过程的形成--传导和传输神经信号的指状突起--以及神经元跨越植入物和宿主之间边界的迁移。植入的细胞还显示出与宿主细胞相关的信号活动,表明细胞正在相互交流,并显示出功能和结构上的整合。该研究的另一位通讯作者佐尔坦-莫尔纳尔(ZoltánMolnár)说:"人类大脑的发育是一个微妙而精细的过程,有着复杂的编排。如果认为我们能在实验室中重现整个细胞发育过程,那就太天真了。不过,我们的3D打印项目表明,我们在控制人类iPSCs的命运和排列以形成大脑皮层的基本功能单元方面取得了实质性进展。"由于人类大脑皮层有多达六层神经细胞,研究人员计划改进三维液滴打印技术,以创建更复杂的多层组织,从而更逼真地模拟大脑结构。他们说,除了打印出的组织可能用于修复脑损伤外,它还可用于药物测试、大脑发育研究,以及提高我们对认知的理解。这项研究的第一作者金永成说:"这一进展标志着我们在制造具有天然脑组织完整结构和功能的材料方面迈出了重要一步。这项工作将为探索人类大脑皮层的工作原理提供一个独特的机会,从长远来看,它将为脑损伤患者带来希望"。该研究发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388129.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388129.htm

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3D打印的奇特形状小药丸能更好地控制药物释放

3D打印的奇特形状小药丸能更好地控制药物释放要使药物治疗达到最佳效果,有效成分必须在体内达到特定浓度并停留在那里。问题是,传统的药丸形状很难保持这一浓度。因此,在这项新研究中,马克斯-普朗克的研究人员开发了新的计算机模型,使他们能够设计出复杂的形状,按照特定顺序溶解,在给定时间内释放出所需数量的药物分子。研究人员的想法是,当药物均匀地混合在可溶解载体材料中时,药丸的形状(以及溶解方式)是决定药物释放方式的关键因素。因此,举例来说,点状和较薄的部分会首先溶解,然后是形状较厚的部分。首先,研究人员确定了药片释放有效成分的时间、顺序和数量。然后,他们使用一个模型生成具有这种精确释放特征的形状,最后使用商业3D打印机生产出奇异的新药片。在实验室实验中,研究小组发现,药丸能按照模型预测的方式溶解于水,在所需的时间内释放出有效成分。药丸的尖部和较薄的部分将首先溶解,然后是较厚的部分MPI-INF药丸的形状很奇特,有的像方形甜甜圈,有的像花瓶或机械零件,可以把它们装在光滑的胶囊里,这样就能很快溶解。这是一个令人感兴趣的想法,但研究人员也承认,即使有3D打印技术的帮助,要扩大这类复杂形状的生产规模可能也比较困难。不过,如果能克服这些障碍,这一概念也可应用于其他化学生产行业。这项研究发表在《ACM图形学论文集》(ACMTransactionsonGraphics)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374307.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374307.htm

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