持続的な放出のためのゾレドロン酸機能化されたセラミックマイクロ粒子を搭載した3Dプリントされたバイオマテリアルベースの支架

科学分野:

• バイオ材料工学
• 薬物投与システム
• ナノテクノロジー

背景:

• ゾレドロン酸 (ZLD) のようなビスホスフォン酸は,骨の喪失を治療しますが,全身投与時に骨縮 (ONJ) などの副作用を引き起こす.
• 3Dプリントされたスキャフォードは 局所的な薬物投与を提供し 治療効果を高め 骨疾患や癌の治療における全身の毒性を最小限に抑えることができます

研究 の 目的:

• ゾレドロン酸 (ZLD) 機能化されたヒドロキシアパタイト (HA) マイクロスフィアの精密な製造ワークフローを開発する.
• これらのHA-ZLD (HZ) 複合材料をポリキャプロラクトン (PCL) ベースの3Dプリントスキャフォールドに組み込み,持続的な薬物放出を実現します.
• 3Dプリントのパラメータを最適化し 構造的整合性を評価する

主な方法:

• ハイドロキシアパタイト (HA) とZLDをHA:ZLD比1:1と3:1で結合し,その後にオーブンまたは冷凍乾燥を行い,HZ複合物を生成した.
• 複合材料は熱安定性,表面形態学,結合形成によって特徴付けられました.
• 融出式3Dプリント (3DP) を使用して,PCL・スキャフォールドを製造し,PCL・スキャフォールドは重量10%のHZ複合材料を含み,印刷パラメータを最適化しました.

主要な成果:

• 熱分析により,PCL混合物内のHZ複合物の均一な分散が確認された.
• 機械的な試験では,ZLDは脚架の脆さを増やし,柔らかさを減少させることを示しました.
• 溶解試験では2週間にわたって薬物の放出が限られ,ZLDの拡散を調節するPCLの役割が示された.

結論:

• ZLD搭載の3Dプリントの製造プロセスが成功しました.
• 骨関連の疾患や癌の治療に 局所的で持続的な薬剤投与システムとして 期待されています
• 更に研究すれば 治療効果を向上させるため 脚架の性能を最適化できます