3D打印的多药物输送装置，成功地将双歧杆菌增殖率提高到294.2%

2020年6月18日，南极熊获悉，浙江大学和德蒙福特大学的研究团队3D打印了一种多层给药装置（DDD），能够将一种以上的药物输送到胃肠系统的不同部位。凭借其特有的芯壳几何形状，DDD可以装载不同的药物，以满足各种缓慢和快速释放的要求。研究人员认为，他们的工作有可能通过对抗大肠杆菌来大大有利于人类体内微生物生态系统的建立。

△3D打印的DDDs，图片来自德蒙福特大学

好 "细菌与 "坏 "细菌

人类的内脏是一大堆微生物的家园。这些肠道微生物对我们的营养和健康有深远的影响。在 "好 "与 "坏 "细菌之间如此微妙的平衡下，天平稍有倾斜，就会导致肥胖、过敏甚至癌症等一系列健康问题。有一个完整的产业，专门生产用于食用的益生菌（含有有益微生物活培养物的酸奶和片剂），可以与主餐一起吃。

3D打印多种药物输送系统

该团队使用电液动力3D打印机制造了芯壳结构纤维。这台机器使他们能够在纳米级精确地堆叠和排列纤维，以开发复杂的结构。这样一来，DDD的几何形状就可以根据不同患者的释放曲线进行个性化设计。研究人员为这项研究打印了一个正方形、一个整圆和一个半圆形。在每一个DDD中，蛋白多糖被储存在芯层（聚丙烯酸树脂II）中，而开心果糖被储存在壳层（醋酸纤维素）中。

DDD纤维的SEM成像，图片来自德蒙福特大学

研究小组在模拟胃肠液中测试了DDDs，确定了它们的释放率和拉伸强度。外壳层在12小时内溶解，但核心层在72小时内仍完好无损，有足够的时间让DDDs进入肠道深处。经测定，最大抗拉强度(整圈)大于0.22MPa，这是人体肠胃中的压力。

DDDs成功地将双歧杆菌（好菌）的增殖率提高到294.2%。除此之外，还发现DDDs对大肠杆菌(不太好的细菌)有明显的抑制作用，最高达37%。鉴于这一可喜的结果，研究人员认为，他们开发的芯壳结构对重新平衡人类的肠道菌群极为有用。

DDDs的全圆、半圆和正方形几何体，图片来自

德蒙福特大学

更多的研究细节可以在题为 "A core-shell multi-drug platform to improve gastrointestinal tract microbial health using 3D printing "的论文中找到。该书由 Li-Fang Zhu, Xing Chen, Zeeshan Ahmad, Yu Peng, and Ming-Wei Chang共同撰写。


编译自：3dprintingindustry