麻省理工3D打印技術(shù)生產(chǎn)注射劑，以后孩子2歲前只需打一針疫苗

2017年9月19日，南極熊獲悉，美國(guó)麻省理工學(xué)院的工程師開發(fā)了一種新的3D打印方法，可以允許醫(yī)生在一段時(shí)間內(nèi)只需一次注射即可提供多種藥物或疫苗劑量。這項(xiàng)“密封”技術(shù)可通過3D打印杯狀微粒進(jìn)行工作，可以存儲(chǔ)和密封藥物劑量。

△微米級(jí)尺寸的3D打印

對(duì)于那些害怕注射的人來說，從咖啡杯喝下一個(gè)疫苗的想法可能聽起來很有吸引力。 當(dāng)你需要打疫苗時(shí)，或許你可以說請(qǐng)來兩杯卡布奇諾和一杯脊髓灰質(zhì)炎（疫苗）。

一群麻省理工學(xué)院工程師剛剛開發(fā)出一種比“咖啡杯”藥物更為新穎的形式。他們使用微小3D打印杯（實(shí)際上是微粒）可以裝滿各種藥物或疫苗，用蓋子密封，然后注入身體。

這些3D打印的杯子由FDA批準(zhǔn)的生物相容聚合物制成，可以在特定時(shí)間進(jìn)行降解。 這樣可以在特定時(shí)間釋放內(nèi)部的藥物或者疫苗，這意味著接受藥物或疫苗的患者只需要一次打針就能注入多次劑量。

麻省理工學(xué)院David H. Koch研究所教授羅伯特·蘭格（Robert Langer）說：“我們對(duì)這項(xiàng)工作感到非常興奮。第一次，我們可以創(chuàng)建一個(gè)微小的包裝疫苗粒子的圖書館，每個(gè)程序都可以精確按預(yù)測(cè)的時(shí)間釋放，使得人們可以接受單次注射，即可完成多藥物的注入�！�

蘭格解釋說，3D打印技術(shù)可能會(huì)對(duì)世界各地的患者產(chǎn)生重大影響，特別對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，嬰兒可以通過一次疫苗注射讓其兩年內(nèi)不用再次注射。據(jù)南極熊了解，目前在中國(guó)的嬰兒從滿月開始幾乎每2個(gè)月就需要注射一次疫苗，一個(gè)孩子需要打幾十針。

但制造一個(gè)可以精確間隔提供其內(nèi)容的藥物輸送系統(tǒng)需要正確的材料。 在這種情況下，研究人員決定使用已被批準(zhǔn)用于醫(yī)療器械的生物相容性聚合物PLGA，并可在特定時(shí)間降解。 唯一的問題是制造：傳統(tǒng)的3D打印系統(tǒng)無法打印PLGA杯，正是研究人員想要的。

研究人員開發(fā)的新技術(shù)受到計(jì)算機(jī)芯片制造的啟發(fā)。 該團(tuán)隊(duì)使用光刻技術(shù)制造用于杯子和蓋子的硅模具，將約2,000個(gè)模具裝配到玻璃載玻片上并使用它們來塑造PLGA杯和蓋。 然后，當(dāng)聚合物杯準(zhǔn)備好時(shí)，使用自動(dòng)分配系統(tǒng)來填充所需的藥物。 然后將蓋子放在杯子上并用熱量融合。

通過調(diào)整聚合物的分子量和結(jié)構(gòu)，研究人員可以調(diào)整注射后顆粒降解的速度，從而決定藥物何時(shí)釋放。 該小組在小鼠身上做了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在注射后9天、20天和41天，顆粒會(huì)按時(shí)釋放而不泄漏。 此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，通過將美味的卵清蛋白（通常用于實(shí)驗(yàn)性刺激免疫應(yīng)答的蛋清中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)）填充其“咖啡杯”，可以誘發(fā)兩次分開注射的效果 - 一半的劑量。

麻省理工學(xué)院的研究人員甚至嘗試過幾百天可以釋放藥物的3D打印微粒。 然而，在這些情況下，研究人員必須確保藥物或疫苗在體溫下保持穩(wěn)定。這項(xiàng)研究“可填充微粒和其他復(fù)雜的3D微觀結(jié)構(gòu)的制造”已經(jīng)在“科學(xué)”上發(fā)表。 其主要作者是博士后Kevin McHugh和前博物館Thanh D. Nguyen。

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Fabrication of fillable microparticles and other complex 3D microstructures.pdf (847.74 KB, 下載次數(shù): 446)

2017-9-19 11:22 上傳

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