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3D打印的奇特形状小药丸能更好地控制药物释放

2023-08-01 16:00:03 cnBeta


(相关资料图)

药丸和药片的形状通常是圆形和椭圆形,这使它们更容易吞咽,但这并不能很好地控制它们如何释放药物。马克斯-普朗克(Max Planck)的科学家现已开发出一种模型,用于设计复杂的可三维打印药丸形状,以特定方式释放药物。

要使药物治疗达到最佳效果,有效成分必须在体内达到特定浓度并停留在那里。问题是,传统的药丸形状很难保持这一浓度。因此,在这项新研究中,马克斯-普朗克的研究人员开发了新的计算机模型,使他们能够设计出复杂的形状,按照特定顺序溶解,在给定时间内释放出所需数量的药物分子。

研究人员的想法是,当药物均匀地混合在可溶解载体材料中时,药丸的形状(以及溶解方式)是决定药物释放方式的关键因素。因此,举例来说,点状和较薄的部分会首先溶解,然后是形状较厚的部分。

首先,研究人员确定了药片释放有效成分的时间、顺序和数量。然后,他们使用一个模型生成具有这种精确释放特征的形状,最后使用商业 3D 打印机生产出奇异的新药片。在实验室实验中,研究小组发现,药丸能按照模型预测的方式溶解于水,在所需的时间内释放出有效成分。

药丸的尖部和较薄的部分将首先溶解,然后是较厚的部分 MPI-INF

药丸的形状很奇特,有的像方形甜甜圈,有的像花瓶或机械零件,可以把它们装在光滑的胶囊里,这样就能很快溶解。

这是一个令人感兴趣的想法,但研究人员也承认,即使有3D打印技术的帮助,要扩大这类复杂形状的生产规模可能也比较困难。不过,如果能克服这些障碍,这一概念也可应用于其他化学生产行业。

这项研究发表在《ACM 图形学论文集》(ACM Transactions on Graphics)杂志上。