可注射和3D挤出可打印的水友基水凝,用于对眼药物进行受控的眼部输送
Sayan Ganguly1,2, David Wulff2,3, Chau-Minh Phan2,3
1Department of Chemistry, University of Waterloo, 200 University Ave West, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada.
ACS applied bio materials
|September 3, 2024
概括
研究人员开发了一种用于性 (HS) 水凝的新型3D打印方法,使药物可以得到控制的输送. 这一突破克服了以前的局限性,为生物医学应用提供了一个稳定和可调的平台.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 弹性体在生物医学中广泛使用,但由于缓慢干燥,粘度低和疏水性,对3D打印具有挑战性.
- 现有的3D打印技术与固有的材料特性作斗争,限制了其在先进的生物医学设备中的应用.
- 开发可打印的软生物材料对于组织工程和控制释放疗法的创新至关重要.
研究的目的:
- 开发一种可3D打印的水友 (HS) 水凝.
- 调查使用HS水凝用于可控药物输送应用的可行性.
- 克服传统弹性体在3D打印和生物医学应用中的局限性.
主要方法:
- 在半互穿透的聚合物网络 (半IPN) 中将水友 (HS) 宏链捕获.
- 使用在现场的光凝辅助3D微挤压打印技术.
- 描述pregel溶液流动行为,印刷水凝的机械特性和药物扩散动力学.
主要成果:
- 打印的HS水凝表现出高弹性模量 (~15kPa),低色 δ,高弹性,并延迟了网络破裂.
- 单轴压缩试验显示了可以忽略不计的永久变形,表明了出色的弹性性质保留.
- 药物加载和扩散遵循非Fickian异常传输机制,允许基于HS度的可调节释放配置文件 (约20%的累积释放).
- 封装药物表现出异常稳定性,在储存1个月后没有观察到降解.
结论:
- 这项研究介绍了第一个基于水性 (HS) 的软生物材料,用于控制药物输送.
- 开发的3D打印技术成功地创建了稳定和弹性的HS水凝,具有可调节的药物释放能力.
- 这些发现为在药物输送系统和其他需要可打印软材料的生物医学领域的先进应用铺平了道路.
