TUFTS大學(xué)開(kāi)發(fā)3D打印藥丸，可以幫助創(chuàng)建治療腸道疾病的方法

2019年7月29日,，南極熊從外媒獲悉,，由塔夫茨大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種3D打印藥丸，可以在攝入時(shí)通過(guò)胃腸道對(duì)腸道中的細(xì)菌（也稱(chēng)為微生物組）進(jìn)行采樣,。通過(guò)對(duì)位于腸道內(nèi)的細(xì)菌種類(lèi)進(jìn)行分析,，研究人員可以增加對(duì)腸道微生物組相關(guān)疾病的認(rèn)識(shí)，這些疾病可能具有重要意義,。

據(jù)高級(jí)智能系統(tǒng)雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告稱(chēng),，3D打印藥丸被認(rèn)為是第一種能夠提供胃腸道微生物群體特征的非侵入性診斷工具。目前用于對(duì)微生物組進(jìn)行取樣的方法主要涉及分析糞便DNA和代謝物的侵入性程序,。這些方法有時(shí)可能無(wú)效且不準(zhǔn)確,，在細(xì)菌種類(lèi)可能發(fā)生顯著變化的區(qū)域提供的信息很少。

塔夫茨大學(xué)的3D打印和該研究的主要作者,研究新型應(yīng)用的博士后研究員Hojatollah Rezaei Nejad評(píng)論道:“我們擁有使用DNA測(cè)序分析細(xì)菌種群的先進(jìn)技術(shù),，但直到現(xiàn)在還沒(méi)有辦法以非侵入性的方式在整個(gè)胃腸道中對(duì)細(xì)菌進(jìn)行采樣.”

“通過(guò)非侵入性抽樣,，這個(gè)藥丸可以幫助我們更好地識(shí)別和理解不同腸道細(xì)菌在健康和疾病中的作用,。”

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通過(guò)3D打印了解和預(yù)防疾病

用微流體通道對(duì)藥丸進(jìn)行3D打印，使其能夠?qū)ξ改c道的不同階段進(jìn)行采樣,。在藥丸的表面上是pH敏感的涂層,，防止藥丸吸收樣品直到它繞過(guò)胃并進(jìn)入小腸，然后涂層溶解,。藥丸中的兩個(gè)腔室由半透膜隔開(kāi),。其中一個(gè)腔室包含吸收細(xì)菌的螺旋通道，而另一個(gè)腔室充滿(mǎn)鈣鹽,。鹽室有助于在稱(chēng)為滲透的過(guò)程中將細(xì)菌吸入螺旋通道,。

此外，在藥丸內(nèi)部實(shí)施了一個(gè)小磁鐵,，可以從身體外部使用磁鐵來(lái)控制它,。然后可以將藥丸移動(dòng)并保持在腸道中的特定位置，以進(jìn)行更多空間目標(biāo)取樣,。 “該設(shè)備的設(shè)計(jì)使其非常易于使用,，對(duì)受試者構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)很小，但提供了大量信息,，”塔夫斯大學(xué)卡明斯獸醫(yī)學(xué)院傳染病與全球健康教授Giovanni Widmer解釋說(shuō),。

這種3D打印的藥丸已被Tufts研究人員在體外和體內(nèi)進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn),，研究人員得出結(jié)論,，該藥丸能夠準(zhǔn)確識(shí)別細(xì)菌種群及其相對(duì)豐度。然而,，到目前為止,，它僅在豬和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中進(jìn)行過(guò)測(cè)試。需要進(jìn)行臨床試驗(yàn)以確定3D打印的藥丸是否可用于人類(lèi)以進(jìn)行常規(guī)臨床護(hù)理,。

健康腸道中存在超過(guò)1,000種細(xì)菌,，盡管它們中的大多數(shù)具有消化益處和對(duì)疾病的保護(hù)作用。然而,，有可能擾亂微生物組的自然平衡,，微生物組可導(dǎo)致炎癥，易感染和癌癥等其他疾病的惡化,。 3D打印的藥丸有可能在研究具有對(duì)疾病有益或保護(hù)作用的特定微生物組代謝物的研究中發(fā)揮重要作用。

“我們正在學(xué)習(xí)腸道微生物組在健康和疾病中的作用,。然而,，我們對(duì)它的生物地理知之甚少,，“塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院電氣和計(jì)算機(jī)工程教授，該研究的通訊作者Sameer Sonkusale補(bǔ)充道,。

“該藥將改善我們對(duì)微生物分布中空間分布的作用的理解,，以推進(jìn)針對(duì)多種疾病和條件的新治療和治療�,！�


雖然避孕藥可能作為一種非侵入性診斷工具具有重要意義,，但并不是第一次使用3D打印來(lái)生產(chǎn)具有醫(yī)學(xué)和健康獨(dú)特益處的藥丸。

2018年12月,，在麻省理工學(xué)院（麻省理工學(xué)院）開(kāi)展了一個(gè)項(xiàng)目,，研究人員開(kāi)發(fā)了一種3D打印藥丸，用于收集人體胃內(nèi)的數(shù)據(jù),。這些藥丸被設(shè)計(jì)為在胃中放置超過(guò)一個(gè)月,，感知感染的發(fā)展，或身體對(duì)藥物的反應(yīng),，甚至是服用治療藥物,。

另一方面，紐約圣約翰大學(xué)的一個(gè)研究小組設(shè)計(jì)并測(cè)試了3D打印平板電腦,，旨在阻止阿片類(lèi)藥物濫用者濫用藥物,。熱塑性片劑以蛋形3D打印，這有助于難以濫用強(qiáng)效處方藥,。

尋求商業(yè)化3D打印藥品和設(shè)備的UCL衍生公司FabRx也開(kāi)發(fā)了自己的3D打印藥丸,。該公司正在開(kāi)展一項(xiàng)合作項(xiàng)目，將3D打印機(jī)硬件和材料商業(yè)化,，以生產(chǎn)供人類(lèi)消費(fèi)的個(gè)性化藥品,。英國(guó)政府的技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)Innovate UK已經(jīng)為該項(xiàng)目提供了超過(guò)65萬(wàn)英鎊的資金。


編譯自：3dprintingindustry