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用贝壳帮助伤口愈合?3D 打印贻贝水凝胶具有缓释效果

来源 2021-12-30 13:55:05 医疗器械

3D 打印技术被用于创造同轴水凝胶贴片,目的是构建载药可植入覆盖物。这些贴片的中心由多巴胺结合的甲基丙烯酸海藻酸盐水凝胶组成,其中装有化疗药物(吉西他滨),而外壳则完全由甲基丙烯酸海藻酸盐水凝胶组成。


这些贴剂用 CaCO 3交联剂和聚乳酸 (PLA) 覆盖物增强,以允许更长的药物释放。结果表明,与不含 CaCO 3 的贴片相比,在配方中添加 CaCO 3改善了贴片的机械特性并大大降低了它们的溶胀率。有趣的是,将 PLA 涂层插入 CaCO 3 贴剂后,它们的溶胀率大大降低,从而大大延迟了吉西他滨的释放。


癌症的治疗方法高度依赖于疾病的类型和阶段,迄今为止,广泛的治疗方法已用于临床试验。更具体地说,此类治疗方案旨在解决以下几个与癌症相关的问题:缩小无法手术的癌细胞以使其可手术,防止手术切除后的肿瘤生长,以及消除转移患者外周循环中的循环癌细胞。



除了不同的路线,相关药物的全身给药已被广泛用于解决上述一些问题,甚至产生了一些有希望的临床结果。


然而,全身给药常常与不利的结果相关,例如高剂量要求、低吸收和负面副作用。这引发了一项研究运动,旨在找出将药物局部输送到肿瘤部位的其他方法,以避免全身给药的不利影响。


因此,生物聚合物已成为植入式药物输送系统的可行候选物,该系统旨在将药物本地输送到患病地点。因此,使用各种制造程序来制造这些生物聚合物药物输送系统,每个系统都有自己的一系列优点和局限性。


治疗癌症的 3D 打印技术


3D 打印技术具有显着的优势,例如可重复性和构建几何复杂结构的能力。此外,3D 打印适用于多种生物聚合物,包括具有亲水性水凝胶(如海藻酸盐、壳聚糖和明胶)的 PCL 和 PLA 等疏水性热塑性聚合物。


由丙交酯和乙交酯的混合物以及装载氟尿嘧啶的 PCL 制成的 3D 打印贴片,旨在抑制胰腺癌的生长。结果发现几何形状(倾斜、格子或三角形)和隐藏层的数量对氟尿嘧啶的释放曲线有直接影响。


此外,当在患有皮下胰腺肿瘤的大鼠身上进行测试时,与空植入的贴片相比,这些贴片能够在 4 周内释放它,并导致相对肿瘤生长的显着减少。在另一个案例中,使用 3D 打印支架在局部施用多柔比星 (DOX) 以减缓乳腺癌肿瘤的发展。


用于化疗药物的 3D 打印水凝胶


研究人员使用独特的同轴水凝胶贴片进行 3D 打印,为持续给药吉西他滨(一种化疗药物)创造了一个合适的平台。这些贴片的中心由填充有吉西他滨的多巴胺改性海藻酸盐甲基丙烯酸酯组成,而外壳则完全由海藻酸盐甲基丙烯酸酯组成。


然后用 CaCO 3交联剂和 PLA 涂层对贴剂进行改性,以帮助药物持续释放。因此,研究了微结构结构、静态和动态情况下的拉伸特性(分别为机械测试和动态机械),以及制造的贴片的溶胀行为。



进一步推进的研究结果


此外,还针对胰腺癌组织(包括体外和体内)测试了这些贴剂的抗癌功效。最终,从 3D 打印水凝胶贴片中获得长期吉西他滨释放的建议方法,已被证明是成功的,随着进一步改进,这些贴片可能会用作癌症患者的新辅助或辅助治疗。


它表明脉冲释放模式可能提供更有效的治疗方法。最后,这些 PLA 涂层的 3D 打印贴片可用作生物相容性植入物,用于向患病部位局部施用额外的化学治疗剂,以减少肿瘤或防止切除后复发。


可以通过使用其他类型的涂层进行进一步的研究,因为 PLA 涂层导致贴片膨胀的最佳减少。也可以修改CaCO 3的交联剂以获得 3D 打印水凝胶贴片的最佳效果。


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