科学家开发出可穿戴3D打印驱蚊戒指，初步测试效果可超同类产品

2022年10月13日，南极熊获悉，德国哈雷-维滕贝格大学（MLU）的一组科研人员正在研究一个更方便的驱蚊手段，采用3D打印技术来制造驱蚊戒指或任意可穿戴物。研究人员使用一种常见的驱虫剂“IR3535”开发了他们的产品原型。

△科学家们开发了一种新的3D打印可穿戴戒指，旨在长期驱赶蚊子和其他昆虫

在非洲，每两分钟就有一名儿童死于疟疾。蚊子和人类正在进行一场战争。为了帮助人类获胜，科学家们正在研究新的策略。尤其是坦桑尼亚的“蚊子城”伊法卡拉。

IR3535又叫驱蚊酯（丁基乙酰氨基丙酸乙酯）是一种广谱、高效的昆虫驱避剂。它对苍蝇、虱子、蚂蚁、蚊子、蟑螂、蠓虫、牛虻、扁蚤、沙蚤、沙蠓、白蛉、蝉等都有良好的驱避效果，并且能在不同气候条件下使用。

△一些蚊虫，通过将疟疾病人的血液传播到正常人体内，从而造成疾病

传统上，它通常用作喷雾剂或乳液，并可提供数小时的保护。然而，Androsch和他的团队正在寻找一个更方便携带，在更长时间内，可缓慢持续地释放这种化学剂的方法，例如将它封装在可佩戴的戒指或手镯中。

△采用IR3535和3D打印聚合物，来制造一种方便、快捷、长效驱虫的手段

采用3D打印技术获得创新
IR3535活性成分，首先被“封装”并形成所需的形状，例如戒指或任意可方便佩戴的形状，然后可以佩戴并释放驱虫剂。在这样的系统中，固体聚合物承载液体驱蚊剂，可以缓慢释放到环境中。作为一种新方法，该团队表示，3D打印聚合物固体驱虫剂，驱虫效果超越了之前不同技术所开发的同类设备。

MLU的Rene Androsch教授说：“含有IR3535的驱虫喷雾对皮肤非常温和，多年来已在世界各地使用。这就是我们一直在实验中采用该化学剂的原因。”该团队使用一种特殊的3D打印技术，可以打印含有高达含量25 m%驱虫剂的3D零件，并且在打印过程中，驱虫剂的损失很小，以可控的方式，将驱虫剂插入可生物降解的聚合物中，并以各种方式塑造物质混合物。

△该团队的研究成果已发表在《国际药剂学杂志》上，题目为“聚合物/驱虫系统聚（l-乳酸）/丁基乙酰氨基丙酸乙酯（PLLA/IR3535）的3D打印”（传送门）

3D打印驱蚊戒指或手环的核心亮点
*聚合物/驱虫剂PLLA/IR3535，可以通过3D打印获得药物输送装置；
*实现的最大驱虫剂负载为25 m%；
*IR3535在正常人体温度下的蒸发速度，至少可以持续5-10天。

该研究的主要作者MLU博士生杜凡凡说：“3D打印驱虫戒指的基本思路是减缓驱虫剂地蒸发并有效形成驱虫屏障，驱虫剂蒸发的速率取决于许多不同的因素，包括温度、浓度和所用聚合物的结构等。”

在进行了各种实验和模拟之后，该团队预测驱虫剂需要一个多星期的时间，才能在体温37 摄氏度的温度下完全蒸发。

对于含有少量驱虫剂的样品，由于冷却步骤相当快且床温约为 25 °C，PLLA 的结晶受到抑制，低于均相聚合物或驱虫剂的玻璃化转变温度。在较高的驱虫剂浓度下，由于玻璃化转变温度降低到接近甚至低于环境温度，打印后储存过程中结晶度缓慢增加。对于所有样品，无论初始驱虫剂浓度如何，驱虫剂释放速率都会随着温度的升高而增加，并且在环境温度下，释放时间常数约为10天。

虽然研究人员已经证明，绝对有可能开发出一种可穿戴的驱虫剂，但为研究创建的戒指和其它形式，目前近是设计原型。

南极熊认为，虽然我国由蚊虫叮咬引起的一些疾病现在非常罕见，但对于非洲国家，采用3D打印技术，推出这种方便、快捷、不受环境所影响的驱虫技术，未来还是非常有市场前景的。

该研究人员表示，需要进行进一步研究以确定该环在实际条件下的功能如何。