以人工智能为驱动的定制3D打印多层囊的设计,这些囊具有可控制的药物释放配置,用于个性化医疗
Jingzhi Hu1, Jiale Wan1, Junting Xi1
1School of Science, China Pharmaceutical University, Nanjing, PR China.
人工智能 (AI) 和3D打印可以创建定制的药物囊,具有量身定制的释放配置文件. 这种创新方法通过囊几何学精确控制药物输送,推进个性化医疗.
科学领域:
- 制药科学 制药科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算科学 计算科学
背景情况:
- 个性化医疗需要针对不同患者需求量身定制的药物配方.
- 整合人工智能 (AI) 和3D打印为开发定制制药品提供了一个有希望的方法.
- 传统药物开发面临的挑战是有效地创建针对患者的剂量形式.
研究的目的:
- 开发和验证人工智能驱动的方法来设计和制造定制药物囊.
- 通过囊结构修改,实现特定的药物释放配置文件,包括阶段性和零顺序释放.
- 为了证明使用化沉积建模 (FDM) 3D打印用于个性化口服剂型的可行性.
主要方法:
- 用于人工智能分析的囊几何学的分离和编码.
- 模拟和实验验证囊溶解过程.
- 使用遗传算法优化囊多层结构,以达到所需的释放动力学.
- 制造人工智能设计的囊,使用FDM3D打印与模型药物 (异化,乙氨基).
主要成果:
- 使用人工智能和遗传算法成功生成复杂的多层囊结构.
- 证明能够通过改变囊几何形状来实现目标药物释放概况 (逐步和零顺序),主要是通过改变囊几何形状.
- 在体外释放药物的研究证实了人工智能设计和3D打印囊的可靠性 (f2 > 50).
结论:
- 结合人工智能和3D打印方法,可以准确和自主设计药物释放配置文件.
- 这种方法有助于为各种治疗需求开发定制的口服剂型.
- 该研究强调了人工智能和3D打印在推进个性化医疗和制药制造方面的潜力.
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