3D打印設(shè)備可配備抗生素和傳感器

用于智能治療

　　由于3D打印帶來了許多創(chuàng)新，每周藥盒和精心計劃劑量的日子很快就會結(jié)束。這方面的最新消息來自麻省理工學(xué)院，Draper、Brigham和婦女醫(yī)院，它們共同開發(fā)了一種3D打印的可食用吸收膠囊，可以進(jìn)行個性化的藥物輸送等等。

　　小型3D打印膠囊設(shè)計為可被患者吞服，然后在胃中停留長達(dá)一個月，不僅可以按照程序設(shè)定的時間表輸送藥物，還可以將信息傳輸?shù)接脩舻闹悄苁謾C(jī)并檢測某些情況，如感染和過敏反應(yīng)。該創(chuàng)新裝置可特別用于治療長期需要藥物的疾病或病癥。

　　值得注意的是，可食用攝取的膠囊還具有與患者的其他可穿戴和植入式醫(yī)療設(shè)備通信的能力，使患者及其醫(yī)生能夠清楚地了解正在發(fā)生的一切。

　　Traverso和他的同事們已經(jīng)開發(fā)了可吸收的膠囊和傳感器一段時間了，因為他們認(rèn)為它們可能是需要特定和長時間劑量（如瘧疾或HIV）的藥物管理的前進(jìn)方向。

3D打印可吸收膠囊

　　他們使用3D打印制造的最新設(shè)備設(shè)計為在被患者吞服后展開成Y形。這種特殊的形狀有助于小膠囊自身進(jìn)入胃部。大約一個月后，該設(shè)備被設(shè)計成分解成更小的部分，以便它可以輕松地通過患者的消化系統(tǒng)。

　　設(shè)備本身非常復(fù)雜，這就是為什么3D打印是一種適合創(chuàng)建它的技術(shù)。例如，Y的一個手臂整合了四個可以裝滿各種藥物的小隔間。藥物本身可以包含在聚合物中，使得它們能夠在一段時間內(nèi)釋放而不是一次性釋放。該研究團(tuán)隊還利用多材料3D打?。ńY(jié)合柔性和剛性聚合物層）來承受胃的酸度。

　　“多材料3D打印是一種高度通用的制造技術(shù)，可以創(chuàng)造獨(dú)特的多組件架構(gòu)和功能設(shè)備，這些技術(shù)無法用傳統(tǒng)的制造技術(shù)制造?！?/span>猶他大學(xué)助理教授和該論文的第一作者Yong Lin Kong說?！拔覀兛梢詣?chuàng)建定制的可攝取電子產(chǎn)品，其中胃停留期可以根據(jù)特定的醫(yī)療應(yīng)用進(jìn)行定制，這可以導(dǎo)致廣泛使用的個性化診斷和治療?！?/span>

　　該研究小組還指出，可以在可攝入的膠囊中加入傳感器，以監(jiān)測患者的胃部環(huán)境。然后，該信息將通過無線信號傳輸給患者或醫(yī)生的智能手機(jī) - 只要它們位于設(shè)備的幾英尺范圍內(nèi)。

　　“有限的連接范圍是一種理想的安全性增強(qiáng)，”猶他大學(xué)助理教授，該論文的第一作者Yong Lin Kong說?！坝脩粑锢砜臻g內(nèi)無線信號強(qiáng)度的自隔離可以保護(hù)設(shè)備免受不必要的連接，提供物理隔離，以提供額外的安全和隱私保護(hù)?！?/span>

　　如果配備傳感器，該裝置可以給予感染風(fēng)險高的人，例如接受化療或免疫抑制藥物治療的患者。在這些情況下，該裝置可以檢測到感染并隨后釋放抗生素以對抗它。同樣，該裝置可以檢測體內(nèi)過敏反應(yīng)并給予抗組胺藥。

　　展望未來，研究團(tuán)隊的目標(biāo)是更新和改進(jìn)3D打印的可攝取膠囊。例如，膠囊目前由氧化銀電池供電，但研究人員將研究使用其他電源，例如外部天線，甚至使用患者的胃酸為設(shè)備供電。聯(lián)合團(tuán)隊還將探索將其他類型的傳感器集成到膠囊中的潛力。

　　在研究項目的這個階段，可攝取的設(shè)備正在對豬進(jìn)行測試，研究人員相信他們將在兩年后準(zhǔn)備好對人類患者的膠囊進(jìn)行測試。