医疗和牙科

UCL、USC和fabricx开发了3D打印的斑点塞,以对抗干眼症

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制药3D打印专家FabRX,以及来自伦敦大学学院(UCL)和西班牙的圣地亚哥德孔波斯特拉大学(USC)3D打印了一种新型载药医疗设备,用于治疗干眼症。

该研究小组使用数字光处理(DLP) 3D打印方法制作了点状塞。点状塞是一种插入眼睛泪管的小型医疗设备,可以阻止泪管排出液体。

这种3D打印的点状塞含有消炎药地塞米松,旨在缓解干眼症状,并提供了外用治疗的替代方法,如滴眼药水。

DLP 3D打印工艺和用于体外溶出研究的内部流动装置模型。图像通过MDPI。
DLP 3D打印工艺和用于体外溶出研究的内部流动装置模型。图像通过MDPI。

法布克斯的3D打印药物

FabRx是UCL spin out,一段时间以来一直利用3D打印技术来创建个性化药物和药物递送设备。虽然该技术主要处于开发阶段,但3D打印为临床药物开发提供了几个显著优势,例如能够根据患者的具体需求对药物进行个性化,加快药物交付时间,并为住院患者提供按需用药,药店和难以到达的地区。

此前,法布克斯曾与伦敦大学学院和南加州大学在这一领域开展合作,为患有罕见代谢紊乱枫糖浆尿病(MSUD)的儿童开发了个性化药物。2019年,合作伙伴捏造了事实3D打印咀嚼片,称为Printlets,与传统的疾病治疗方法相比,它具有相似的疗效,但患者接受率更高。

不久之后,FabRX推出M3DIMAKER 3D打印机ILMAC展览在瑞士。桌面大小的FFF系统是专门设计的,以实现临床医生选择所需剂量的个性化药物输送设备的生产。

去年,FabRx使用SLS 3D打印工艺生产带有盲文和月亮图案的印刷品表面上是为了帮助视障患者服药,最近又发表了一篇评价两者的论文3D打印药品的发展现状以及这项技术的临床潜力。

研究人员制作的点状栓的三维设计。通过MDPI形象。
研究人员制作的点状栓的三维设计。通过MDPI形象。

打击干眼

在最近的合作中,FabRx、UCL和USC探索了3D打印医疗设备如何为干眼症(一种影响全球数百万人的常见慢性疾病)提供一种替代治疗方法。干眼症是由于泪液分泌不足或泪膜蒸发增加所致,若不及时治疗,可导致角膜炎症和结膜炎等感染。

干眼综合征通常通过外用方法治疗,如滴眼液,然而根据fabx的眼部生物利用度(药物进入人体时进入循环的比例),这种制剂的效果往往很差。

使用点栓是一种缓解干眼综合征的非侵入性治疗策略,通过阻断泪道防止泪液流出,提高泪膜稳定性。基于光聚合的3D打印技术,如DLP,提供了出色的特征分辨率和光滑的表面光洁度,而且由于它们在室温下操作,也可以避免药物在医疗设备内的热降解。

DLP 3D打印还允许在一个步骤中制备各种大小、形状和药物剂量的点塞,因此,合作伙伴寻求评估他们的能力,比传统制造的点塞和局部给药方法。

DLP 3D打印(a)D10、(b)D10PEG、(c)D20和(d)D20PEG点状塞的光学显微镜图像。图像通过MDPI。
DLP 3D打印(a)D10、(b)D10PEG、(c)D20和(d)D20PEG点状塞的光学显微镜图像。图像通过MDPI。

3D打印点栓

在研究过程中,在聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)水凝胶中,通过直接DLP 3D打印制备了不同配方的载药点栓。点状栓被设计成插入眼点状,其结构与市面上可买到的点状栓相似,长度1-2毫米,直径0.2-1毫米。

使用商用DLP 3D打印机,即Titan2 HR系统,使用不同水平的地塞米松,成功打印点状塞。根据FabRx的说法,该器件具有良好的分辨率和再现性,具有锥形轴,便于插入和移除。

仅需20分钟,就可以在一次打印中生产出20多个点状塞,这显然证明了3D打印技术用于制造小批量个性化药物递送装置的能力。

研究人员在一个模拟眼睛结膜下空间的体外模型上测试了他们的3D打印斑点塞。完全延长地塞米松的药物释放时间在4到11天,取决于点状塞内药物的数量和配方。

例如,体外试验显示,D10PEG和D20PEG斑点塞的药物释放可以持续一周,而D10和D20斑点塞可以延长药物释放时间,分别有50%的地塞米松释放5天和11天。

据合作伙伴介绍,与传统的点状栓塞制备方法(如成型)相比,DLP 3D打印具有高度的灵活性,可以个性化栓塞的大小、形状和材料,以满足不同患者的需求。该研究还证明了释药点状栓对一系列眼部疾病的益处,包括开角型青光眼、高眼压和细菌性结膜炎。

有关该研究的更多信息,请参阅标题为:用于控制眼部药物输送的3D打印点状塞发表在MDPI药剂学杂志上。该研究由X.Xu、S.Awwad、L.Diaz Gomez、C.Alvarez Lorenzo、S.Brockini、S.Gaisford、A.Goyanes和A.Basit合著。

3D打印DLP的SEM图像(a) D10, (b) D20, (c) D10PEG和(d) D20PEG点栓。通过MDPI形象。
3D打印DLP的SEM图像(a) D10, (b) D20, (c) D10PEG和(d) D20PEG点栓。通过MDPI形象。

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特色图片展示3D打印DLP的SEM图像(a) D10, (b) D20, (c) D10PEG和(d) D20PEG点栓。通过MDPI形象。