采用Carbon的CLIP技術(shù)為HIV患者制作多功能3D打印裝置

2023年8月16日，南極熊獲悉，美國疾病控制中心（CDC）與北卡羅來納大學(xué)（UNC）埃謝爾曼藥學(xué)院的研究人員，共同合作創(chuàng)造了一種新型的3D打印避孕裝置。

△用于預(yù)防艾滋病毒和意外懷孕的下一代3D打印陰道環(huán)

這款陰道環(huán)采用Carbon的還原光聚合3D打印技術(shù)和硅樹脂打印制造，設(shè)計目的是為了滿足那些經(jīng)常在避孕選擇上受限的艾滋病毒感染者的需求。在這個裝置中，孕烯（ENG）、乙炔雌二醇（EE）和islatravir（ISL）這些成分會通過一種特定的方式被逐步釋放和吸收，這個過程是受控的，然后它們被放置在有機(jī)硅聚氨酯制成的陰道環(huán)內(nèi)。

△該研究結(jié)果表明，擬議的MPT陰道環(huán)有可能擴(kuò)展年輕女性和女孩的預(yù)防選擇，同時，在兩種動物模型中均未發(fā)現(xiàn)毒性證據(jù)

為什么選擇3D打印技術(shù)

為了賦予女性更多避孕的自主權(quán)，研究人員致力于將艾滋病毒預(yù)防與避孕相結(jié)合，設(shè)計出一個易于使用的綜合解決方案。

在3D打印技術(shù)中，連續(xù)液體界面打印技術(shù)（CLIP）是一種具有高度可擴(kuò)展性、高打印速度、先進(jìn)的樹脂打印技術(shù)、高精度和更好地控制物體表面粗糙度的技術(shù)。

△CLIP代表連續(xù)液體界面生產(chǎn)

他們選擇了3D打印技術(shù)，因?yàn)檫@種方法有望提供更優(yōu)越的藥物釋放動力學(xué)，從而提高避孕和預(yù)防艾滋病毒的效果。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法不同，這個團(tuán)隊放棄了使用熱量和壓力的傳統(tǒng)方式，因?yàn)檫@種方式可能會影響藥物在陰道環(huán)內(nèi)的有效性。相反，他們使用了Carbon的光固化技術(shù)，而不是傳統(tǒng)的材料擠出方法。

這種創(chuàng)新使得他們能夠使用Carbon的SIL30材料，制作出可以在體內(nèi)舒適使用的軟性植入物。這一創(chuàng)新不僅體現(xiàn)了醫(yī)療技術(shù)的顯著進(jìn)步，還對更加安全的結(jié)果作出了積極回應(yīng)，特別是在艾滋病毒預(yù)防和婦女健康領(lǐng)域。

△該研究論文已發(fā)表在ScienceDirect，題目為“用于預(yù)防艾滋病毒和意外懷孕的下一代 3D 打印陰道環(huán)”（傳送門）

對光聚合物的擔(dān)憂

研究人員們對于3D打印藥物裝置的創(chuàng)新努力表示高度贊賞，并對未來能夠在人體內(nèi)外穿戴的類似發(fā)明充滿期待。這一前沿技術(shù)的嶄新前景在醫(yī)療領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大潛力。然而，對于長期使用還原光聚合材料用于植入物制造，研究人員們也表達(dá)了需要進(jìn)行相關(guān)案例進(jìn)行研究。

△SIL 30材料使打印舒適的皮膚接觸產(chǎn)品（如耳機(jī)、腕帶和各種可穿戴設(shè)備附件）的定制應(yīng)用成為可能

雖然SIL30這種材料已經(jīng)被批準(zhǔn)用于皮膚接觸，但在長時間內(nèi)植入體內(nèi)，特別是持續(xù)半年的情況下，其安全性和適用性卻存疑。有報道指出，從還原光聚合植入物中滲出的物質(zhì)中包括光敏物質(zhì)，可能產(chǎn)生一定影響。SIL30本身含有諸如2,2',2''-次氮基三乙醇等化合物，可能涉及生殖問題和對胎兒的潛在危害。此外，SIL30還可能引發(fā)皮膚過敏，并含有二甘醇單甲醚甲基丙烯酸酯（甲基丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯），這種物質(zhì)可能具有毒性并刺激皮膚。

眾所周知，皮膚接觸與體內(nèi)保留數(shù)月的植入物的生物相容性是不同的考慮因素。雖然適當(dāng)?shù)墓袒梢越档投拘院拖嚓P(guān)問題，但在長期暴露的情況下，使用這些材料仍需謹(jǐn)慎。

△三迭紀(jì)采用3D打印技術(shù)定制的逐步釋放藥物

除了上述提到的避孕裝置，還有一些其他有關(guān)3D打印藥物的案例，展示了其逐步釋放和吸收的特定方式。例如，研究人員已經(jīng)開始利用3D打印技術(shù)開發(fā)個性化藥物。通過將藥物與可溶性材料一起打印成特定的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)藥物的逐漸釋放，從而在患者體內(nèi)維持恒定的藥物水平。這對于需要長期治療的患者來說可能特別有益，例如對于慢性疾病或長期藥物治療的人群。