研究

名古屋研究人员3D Bioprint Fish基于抗癌斑块

一组研究人员名古屋城大学日本,已经开发了一种新型的3D生物打印药物输送系统,利用鱼类明胶。明胶是其新开发的聚合物水凝胶的核心成分,可用于制造可植入的斑块。在这种情况下,该小组用高乙二醇化的脂质体阿霉素(一种用于癌症治疗的药物)加载了斑块,理由是局部纳米医学递送的潜力很大。

3D生物打印斑块。通过名古屋市大学的照片。
3D生物打印斑块。通过名古屋市大学的照片。

抗癌药的心脏毒性

抗癌药物(例如阿霉素(DOX))在其自然状态时通常会表现出严重和不可逆的心脏毒性作用。因此,称为脂质体的生物相容性脂质胶囊被用作药物载体,可显着降低这些心脏毒性作用。脂质体还具有在血液中延长药物的循环时间,从而使活性药物积聚在癌症组织中。这是该研究中使用的脂质体脂质体阿霉素的方法 - 脂质体包裹的阿霉素包装通常用于乳腺癌,膀胱癌和白血病。

DOX的有针对性的本地交付是一个经过深入研究的主题,几乎是一个领域。当前在医学中使用了许多不同的方式,包括铸造植入物和注射植入物,但是名古屋科学家看到了该应用程序3D打印的潜力。

鱼明胶斑块

该团队使用半固体挤出型生物生产商打印三种不同的贴片形状 - 圆柱体,圆环(甜甜圈)和网状线。所使用的水凝胶含有半合成聚合物,主要成分是鱼明胶。动物的选择源于鱼类明胶相对成本效益,并且往往与任何个人或宗教信仰发生冲突。一旦制造出来,贴片就装有DOX化合物,并且团队必须努力确定其释放率。

三个贴片几何形状。图像通过名古屋市大学。
三个贴片几何形状。图像通过名古屋市大学。

释放测试是在体内进行的,结果表明网格线最适合持续释放装置。最初,团队遇到了一些明胶粘度极低的问题,但这是通过添加的补救措施来解决的。羧甲基纤维素钠,一种药物赋形剂。

由于这些贴片也具有光敏的成分,因此研究人员发现他们可以以不同的紫外线曝光时间来控制释放率。具体而言,随着紫外线暴露的增加,DOX释放率降低,DOX的总释放限制为较低的百分比。团队得出结论,他们的工作可以用作概念验证,并进一步发展使该技术能够在临床环境中使用。

通过几何和紫外线暴露释放药物释放曲线。图像通过名古屋市大学。
通过几何和紫外线暴露释放药物释放曲线。图像通过名古屋市大学。

该研究的更多细节可以在标题为“”的论文中找到Fabrication of 3D-Printed Fish-Gelatin-Based Polymer Hydrogel Patches for Local Delivery of PEGylated Liposomal Doxorubicin’。它由Jin Liu,Tatsuaki Tagami和Tetsuya Ozeki合着。

近年来,医疗植入物的3D印刷确实开始起飞。今年早些时候,一个团队来自Tsinghua University,北京,3D打印了个性化的cervix tissue implant抵消人乳头瘤病毒(HPV)。通过用抗HPV蛋白加载聚氨酯植入物的多孔结构,该团队能够缓慢释放蛋白质并抑制感染部位的HPV生长。

在其他地方,研究人员成功地打架了E. coli with a 3D printed multi-drug delivery device. The printed structure comprises a core and a shell, each able to hold a different drug and deliver it to a different section of the gastrointestinal system. The researchers believe their work could have extensive applications in probiotics.

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特色图显示了3D生物打印贴片。通过名古屋市大学的照片。