基于墨水直写3D打印技术的多功能微针贴片，用于个性化透皮给药(2)
时间:2023-10-18 09:17 来源:高分子科学前沿 作者:admin 点击:次
集成式多功能微针贴片用于肿瘤治疗 癌症是威胁人类寿命的主要因素。在所有的治疗方式中，化疗是首选。但是受限于耐药性，协同治疗是更优的选择。因此该研究发展了多功能微针贴片对皮肤癌症进行协同治疗，以期获得良好的治疗效果和极低的副作用。根据药物特点，研究人员选择不同的聚合物体系包裹活性药物成分从而获得不同的释放曲线。将姜黄素包裹在水溶性微针中，姜黄素可以在3小时释放60%，达到速释的效果。将盐酸阿霉素装载在可降解微针中，可以在两周内持续释放，达到缓释的目的。因此研究人员可以根据实际需求设计药物的释放规律，达到最佳的治疗效果。此外，研究人员还可以将红外吸收剂加入微针中，起到热疗的效果。体外细胞实验结果表明多功能微针贴片具有良好的协同抗肿瘤细胞效果。 
图4 多功能微针贴片用于体外抗肿瘤治疗
体内肿瘤治疗效果评估 研究人员建立了小鼠轻症和重症黑色素瘤模型，根据病情设计了不同的微针贴片，获得了良好的协同治疗效果和较小的副作用，展示了这项技术在个性化医疗的应用潜力。 
图5 体内黑色素瘤治疗效果评估
综上所述，本工作开发了一种低成本、强扩展的集成聚合物微针加工方法。高精度的微针通过可控的挤出、提拉工艺按需制备。利用纳米二氧化硅可以制备屈服应力流体墨水。调节打印参数可以灵活调控微针形状和结构，摆脱了预制模板的限制。两步法制备的双层微针可以实现可靠的皮肤扎入。多功能集成微针贴片可以集成热疗和化疗，实施协同治疗方案。根据病情，可以设计个性化微针贴片，获得最佳的治疗效果和极小的副作用。 按需制造多功能微针贴片为下一代远程医疗服务提供了一个多样且有力的治疗平台。集成贴片有望为远程医疗服务提供一种极富吸引力的给药方式。和身体共形接触的传感器为电生理信号的实况检测带来了重大的机遇，这些信号通过大数据分析被发送到云端建立个人健康数据库。如果检测到异常的身体信号，会立刻发送到千里之外的医疗服务提供者手中，进行可靠的诊断并开出电子处方。电子处方通过云端发送到患者当地的自动化药房基站。基站可以按需生产个性化的微针贴片。患者就近取到贴片自助经皮给药治疗。多功能贴片的3D打印展示了一个多样性的药物制造平台，有望填补远程医疗领域发展中的空白。 
图6 基于墨水直写3D技术制备的微针为远程医疗领域提供了个性化的经皮给药平台
论文链接： https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04758 (责任编辑：admin) |