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皮膚癌。3D列印的微針貼片,能治療皮膚癌?

皮膚癌。3D列印的微針貼片,能治療皮膚癌?Credit: ssoosay@Flickr CC BY 2.0

微針藥物輸入

微針貼片,一種設計成矩陣排列的微型針,用在藥物輸入或者生物體液採樣,相較於現在常見的針頭,這種微針貼片,使用方式簡單,更可以粉末為藥劑型式,針頭插入皮膚,患者不會感覺疼痛。不少科學家都有這樣的產品發明,更希望能用在開發中國家的疫苗注射上。

3D列印微針陣列

現在,出現了能用3D列印來生產的技術,這種3D微列印的陣列針能用在「無痛」的藥物輸入上,隨著生物材料針頭的自然分解,藥物隨即滲入體內,這能用來廣泛應用在各種疾病上,包含黑色素瘤。這個新技術的微針產品,是由美國「阿克隆大學」(University of Akron)和「德州大學」(The University of Texas)的科學家共同開發,能用來做為經皮的化學藥物傳輸,使用的是「微立體光刻術」(microstereolithography, μSL )的製造法。微針陣列含有25個高分子「聚富馬酸丙二醇酯」(poly(propylene fumarate), PPF)微型針頭,每個針頭的尖端直徑約20微米(μm),長度700微米,而基座約200微米,基座高度約300微米,微針總高度約1釐米(點這裡看圖片)。

此技術的困難點,在於列印生物材料,含有無法使用於列印的溶劑和藥劑。科學家為了控制黏性和增加PPF的材料機械性質,將「富馬酸二甲酯」(diethyl fumarate, DEF)加入PPF中;另外,在3D列印的最後一個步驟–「交聯」(cross linking)之前,將早在1975年就已經上市,常見的治療皮膚癌的藥物「達卡巴仁」(Dacarbazine)混合入PPF/DEF列印材料中。

這個列印出的微型針頭,已經做過「應變」(strain)和「應力」(stress)測試,以確保能夠成功插入皮膚。PPF/DEF材料各一半的混合成品,經過「壓力測試」和「彈性模數量測」後,結果顯示其抗損能力遠大於傳統針頭要插入皮膚時所施加的力量。

研究顯示「達卡巴仁」可以在五個星期內按照期望的速率逐步釋放。

微米尺寸的3D列印

這項產品,證明顯示微立體光刻術在微米這種尺寸應用於生醫領域的可行性,同時也證明這種列印出來的微針產品能夠治療皮膚癌。而未來重點努力方向,應是這種藥物釋放的速率,也就是在生物材料上需要更多的投入,以利未來精準掌握藥物釋放。

文章參考:IOP Publishing
圖片來源:ssoosay@Flickr  CC BY 2.0
原文參考:Biofabrication


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。