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廣皓天
【中國智能制造網(wǎng) 技術前沿】日前，麻省理工學院的工程師開發(fā)了一種新的3D打印方法，可讓患者在一段時間內(nèi)只需一次注射即可提供多種藥物或疫苗劑量。3D打印技術可能會對世界各地的患者產(chǎn)生重大影響，特別對于發(fā)展中國家，嬰兒可以通過一次疫苗注射讓其兩年內(nèi)不用再次注射。
2017年9月19日，美國麻省理工學院的工程師開發(fā)了一種新的3D打印方法，可以允許醫(yī)生在一段時間內(nèi)只需一次注射即可提供多種藥物或疫苗劑量。這項“密封”技術可通過3D打印杯狀微粒進行工作，可以存儲和密封藥物劑量。
對于那些害怕注射的人來說，從咖啡杯喝下一個疫苗的想法可能聽起來很有吸引力。 當你需要打疫苗時，或許你可以說請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批準的生物相容聚合物制成，可以在特定時間進行降解。 這樣可以在特定時間釋放內(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。
麻省理工學院David H. Koch研究所教授羅伯特·蘭格(Robert Langer)說：“我們對這項工作感到非常興奮。次，我們可以創(chuàng)建一個微小的包裝疫苗粒子的圖書館，每個程序都可以按預測的時間釋放，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打印技術可能會對世界各地的患者產(chǎn)生重大影響，特別對于發(fā)展中國家，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)了解，目前在中國的嬰兒從滿月開始幾乎每2個月就需要注射一次疫苗，一個孩子需要打幾十針。
但制造一個可以間隔提供其內(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用于醫(yī)療器械的生物相容性聚合物PLGA，并可在特定時間降解。 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)的新技術受到計算機芯片制造的啟發(fā)。 該團隊使用光刻技術制造用于杯子和蓋子的硅模具，將約2,000個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，當聚合物杯準備好時，使用自動分配系統(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構，研究人員可以調(diào)整注射后顆粒降解的速度，從而決定藥物何時釋放。 該小組在小鼠身上做了實驗，發(fā)現(xiàn)在注射后9天、20天和41天，顆粒會按時釋放而不泄漏。 此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，通過將美味的卵清蛋白(通常用于實驗性刺激免疫應答的蛋清中發(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。這項研究“可填充微粒和其他復雜的3D微觀結構的制造”已經(jīng)在“科學”上發(fā)表。 其主要作者是博士后Kevin McHugh和前博物館Thanh D. Nguyen。
(原標題：麻省理工3D打印技術生產(chǎn)注射劑，以后孩子2歲前只需打一針疫苗)
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