Regemat3D生物打印技术在结肠疾病精准给药研究中的应用

结肠疾病，如炎症性肠病，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病、肠易激综合征、局部感染和结肠癌，其病患的胃肠道结肠区域是治疗、干预的重要目标。此类疾病的局部治疗，可有效减少所需药物剂量，同时避免全身吸收可能导致的副作用。由于患者年龄、体重、药物清除能力和疾病严重程度等诸多方面的差异，所需药物剂量也差异巨大，目前市售产品均为大规模生产，无法做到以患者个性化给药。而近些年3D生物打印技术的发展，为在护理点（例如在医院或社区药房）直接制备小批量个性化药物提供更多可能。
 

来自西班牙塞维利亚大学药学和制药技术系Vicente Linares等研究人员，设计了一种高载药量的3D生物打印给药模型，即通过熔融层积成型（FDM）和注射体积填充（IVF）两种技术的组合，实现结肠药物的零级释放。该研究2022年10月发表于《Pharmaceutics》期刊。
 

研究人员开发并表征了基于热塑性聚氨酯Tecoflex EG-72D（TPU）、无水茶碱（theophylline anhydrous，AT）作为模型药物，硬脂酸镁（magnesium stearate）作为润滑剂的不同组合的二元和三元长丝。选择具有最高药物载量和最佳流变性能的丝状物，制造基于多个环面的可打印分形结构。该设计旨在提高表面积，增加结肠区域的药物释放和吸收。首先利用FDM技术进行分形结构的3D打印，然后通过IVF技术将肠溶聚合物DrugCoat S 12.5以独特的步骤进行包衣。这样，避免了额外的包衣过程，降低了成本和生产时间。药物释放的研究证实了这些结构在结肠区域提供5小时持续药物递送的能力。
 

在图a中可以观察到均匀Drugcoat透明膜的形成。图b显示了包衣结构的SEM显微照片，其中肠溶包衣的完整性也可以得到评价。图c显示了涂层结构横截面的显微照片，显示了涂层的厚度（23.95μm）。

多项测试结果证明FDM和IVF的组合适用于在短时间内制造结肠高载药物递送系统。此系统对于在医院中按需分配个性化药物非常有用。

研究中注射体积填充（IVF）技术使用了西班牙Regemat3D生物打印技术，整个IVF的涂层过程需要3分钟即可完成。

REGEMAT V1 3D生物打印机	REGEMAT REG4LIFE 3D生物打印机

西班牙Regemat3D是一家专注于再生医疗的生物技术公司，也是西班牙第一家开发3D生物打印技术的公司。公司致力于为合作伙伴打造出一套合适的生物打印系统，一台机器即拥有3种打印模式：熔融层积成型（FDM）、注孔填充（IPF）、注射体积填充（IVF）。同时产品具有模块化、可定制的特点，为3D生物打印提供完整解决方案。

文章原文：
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14112298

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