想得到，不見得能做出來
從發想進展到發明，絕非易事，有時想得到，不見得就能辦到。製造技術往往是一個發明能否執行成功的關鍵。像是「藥物釋放」(Drug Release)近年一直不斷有新的研究出來，科學家想要突破的不外乎是藥物釋放的位置、以及更有效掌控釋放時間和劑量，再者就是提高醫療管理的效率。簡而言之，好比一個需要長期追蹤服藥或打針的慢性病患，有沒有辦法打一針就可以用持續幾個月，來免除每隔幾天就需要打針的煎熬呢?
借鏡微晶片製程
利用材料自動分解的特性，先包覆藥物再行釋放，早已有不少例子。但要怎麼製作呢?美國麻州理工學院(MIT)的工程師開發一種3D製造技術，以「生物分解性高分子」(biogradable polymer)材料–poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA)來包覆藥物，根據不同PLGA材料的特性，讓藥物在不同的時間釋放。雖然現行的3D列印技術，在尺寸上已經能到達奈米(nanometer)的程度，但仍無法滿足藥物包覆所需材料和尺寸要求，因此工程師借鏡微晶片製程–光微影技術(Photolithography)，製作包覆藥物的杯型矽材料模具和杯蓋。首先在玻璃片上放上PLGA材料，再以杯型矽材料模具蓋上，形塑出方型、邊長約數百微米的 PLGA杯，之後置於鐵氟龍(Teflon)鍍層的平台上，以自動化機械注入藥物；接著將前述的PLGA蓋對準裝滿藥物的杯子並加熱，讓杯和蓋結合。每層的PLGA先個別製作，之後疊層再經過微加熱來融合，此法被命名為「SEAL」 (StampEd Assembly of polymer Layers) ，能應付各種複雜的幾何形狀，可應用於藥物釋放、酸鹼值pH感測或者3D微流道裝置。其實這樣的方式，也是一種3D列印疊層的概念，不同的點在這裡是每一層先做好，再堆疊起來，如此可以突破3D列印在生物相容性材料和尺寸上的限制。
動物實驗呈現效果
PLGA的分子量和結構，攸關這些微粒子注入體後釋放藥物的時間。研究員以一種常用來實驗刺激免疫反應，取自雞蛋的蛋白質的「卵白蛋白」(ovalbumin)，然後對PLGA微粒藥物進行測試，對實驗鼠注入可自動分兩次(9和41天左右)釋放藥物的微粒。結果呈現這樣的單次藥物注射方式，效果與在不同時間分兩次注射藥物不分軒輊。
預定藥物釋放的風險
不可否認，這樣的設計面臨微粒子可能因為在體內這種不確定環境的刺激，提早釋放藥物；或者如果微粒內裝有疫苗，卻不巧在發病之後才釋放出來，那是否會加重病症呢? 另外的困難，仍在於包覆的材料能否精準控制藥物釋放的時間。即使如此，生醫人網摘樂見這樣的發明，畢竟對於偏鄉的人民，醫療資源不易取得，這樣的預訂時間釋放藥物的方式，將會是方便醫療與管理的方式之ㄧ。
文章參考：MIT News
圖片來源：Langer Lab@MIT News CC BY-NC-ND 3.0
影片參考：Science
原文來源：Science
