研究

Fabrx和UCL设计3D印刷设备,用于用水供应中的药物污染

来自药物3D印刷专家的研究人员Fabrx.伦敦大学学院大学大学(USC)开发了一种新型3D印刷装置,能够从水中取出药物。

药物渗透到环境用水中是一个关键的全球问题,可能对生态均衡产生巨大影响,对人类健康产生重大风险。

该团队的可定制和可重复使用的生物催化装置称为Printzyme,能够从水中移除某些药物,并且可能有助于在未来解决世界的水污染危机。

研究人员的Printzyme设备可以从水中除去药物。通过水研究期刊图像。
研究人员的Printzyme设备可以从水中除去药物。图像Via

药物3D打印

Fabrx是一个ucl spin-out利用3D印刷技术创建个性化药物和药物递送设备。

该公司以前与UCL和USC合作开发个性化3D印刷咀嚼片对于罕见的代谢障碍枫糖浆尿脓病毒(MSUD)的儿童,并利用3D印刷来制造其与盲文和月亮模式的Printlets为视力障碍患者援助药物。

最近,三个合作伙伴共同努力发展3D印刷的尾插塞打击干眼症。用抗炎药物地塞米松装载泪滴管,并插入眼睛的撕开管,以阻止并防止液体排水。

现在,该团队正在重视其注意,调查3D印刷如何有助于减少环境用水量内的药物有害污染。

两个圆环和两个圆筒3d印刷的printzymes。通过水研究期刊图像。
两个圆环和两个圆筒3d印刷的printzymes。通过水研究期刊图像。

药物污染

如今,个人将在寿命增加时需要数十种药物,特别是随着前进的时代。随着更多药物消耗,随后会排出或处理更多,并最终找到进入我们的水系统。事实上,据报道,药物和它们的代谢物在几乎所有水生环境中都存在,包括饮用水,地下水和海洋。

这种污染是一种全球性问题,抗生素,镇痛药,降脂药物和雌激素最据报道全世界的水污染药品,尽管真正的规模在很大程度上是未知的。这种污染物进入我们的水系统的渗透不仅对人类健康有重大风险,而且对生态均衡构成了重大风险。

例如,进入水的最多产药DiClofenac之一已经证明了悲伤的鸟类如秃鹰的致命,而污水污水的雌激素导致了雄性鱼的女性化,这大幅影响他们的生殖成功。它不仅仅是进入我们的水系统的药物,而且也是可卡因,阿片类药物和甲基苯丙胺等娱乐物质。

虽然这吧世界卫生组织(世卫组织)推出了一个工作组,以解决药物渗透到水中,该方法提出以迄今为止从水中除去药物的效果。污泥工艺,生物滤光,反渗透和纳米过滤只是提出的一些方法,一些产品去除率低于10%。

因此,FabRX,UCL和USC正在试图解决更有效的技术,以通过3D印刷更简单且成本效益地从水中除去药物和污染物。

汽缸印刷的ESEM图像。通过水研究期刊图像。
汽缸印刷的ESEM图像。通过水研究期刊图像。

3D打印printzyme

合并的团队进行了开发,制造和验证3D印刷的生物催化装置的研究,以便在浓缩来源中从废水中除去药物,如医院或药物设施。

Printzyme器件具有完全可定制的形态,并使用天然酶漆酶作为药物氧化剂,已被证明是降解各种药物。

制备光聚合物树脂,含有漆酶,光引发剂(LAP)和PEGDA和水的混合物。然后将酶加载的树脂倒入A的树脂罐中Formlabs表格2SLA 3D打印机,从中打印四种不同的PrintZymes。

在洗涤之前,在半小时内制造Printzymes并在Formlabs中固化形成洗涤和形成固化机,具有超过50个Printzymes,可以在圆柱形和圆环形状的同时制造。

使用两种模型药物,双氯芬酸和乙烯醇二醇来测试Printzymes除水中药物的能力,均在欧洲水污染表格清单上进行测试。在100ml烧瓶内制备药物的单独溶液,在该瓶中,在其中沉积一种印刷,并在100rpm下连续摇动48小时。

发现Printzyme器件在溶液中成功地降低了两种药物的浓度,在24小时内除去超过80%的溶解双氯芬酸,在短短两小时内,95%的乙炔西二醇。

根据研究人员,该研究表明SLA 3D印刷的潜力作为在温和条件下诱捕酶的流线型方法。该团队表示,结果提出了一种“明显有效和可持续的”方法,以从水中除去药物污染物,并表现出进一步发展生物化技术的潜力。

在研究期间也被证明是Printzyme设备可重复使用,并且可能有助于更有效地以“灵活,容易可扩展和成本效益”的方式更有效地解决世界的水污染危机。

有关该研究的进一步信息,请参阅标题为:“可定制的3D印刷设备,用于酶促除去水中的药物,”在水研处发表。该研究由X.Xu,T. Pose-Boirazian,G.Eibes,L. McCoubrey,J.Martinez-Costas,S. Gaisford,A. Goyanes和A. Pasit的X. Mccoubrey。

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特色图片显示研究人员的Printzyme设备可以从水中除去药物。通过水研究期刊图像。