在最近出版的《SPHRINT——聚合物熔體打印藥物輸送微球》一文中，作者Tal Shpigel、Almog Uziel和Dan Y.Lewitus討論了通過(guò)3D打印結(jié)構(gòu)生產(chǎn)緩釋藥物的更好方法。

目前有多種材料被用于制備藥物緩釋微粒，可生物降解材料有很多，如聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、其共聚物聚(乳酸-乙醇酸)共聚物（PLGA）和聚己內(nèi)酯。

作者表示：“許多基于微粒的長(zhǎng)效產(chǎn)品都獲得了FDA的批準(zhǔn)，其中包括：Zmax（阿奇霉素）、Decapeptyl/Trelstar（曲普瑞林）、Vivitrol（納曲酮）、Arestin（米諾環(huán)素）、Risperdal Consta（利培酮）、Sandostatin LAR Depot（奧曲肽）、Nutropin Depot（生長(zhǎng)激素）、Lupron Depot（亮丙脯氨酸）、DepoCyt（阿糖胞苷）、DepoDur（嗎啡）、Bydureon（艾塞那肽）、蘭瑞肽LA（蘭瑞肽）[1]和近期獲批的ZILRETTA（曲安奈德）。

從高速成像獲得的幀捕獲30% IBU-PCL熔融混合物的形狀演變，該混合物與超疏油表面（頂部）相互作用，并在1.8秒后保持其球形形狀，或與鋁表面（底部）相互作用，其中液滴會(huì)逐漸變平。比例尺：500 μm。這些幀強(qiáng)調(diào)了使用非濕潤(rùn)表面形成球形液滴的重要性。

隨著3D打印和噴墨技術(shù)的出現(xiàn)，研究人員已經(jīng)嘗試研發(fā)了多項(xiàng)技術(shù)。然而，在依靠噴墨打印和溶劑型方法方面，許多人也遇到了障礙和挑戰(zhàn)。因此，研究人員創(chuàng)造了一種平價(jià)，但無(wú)溶劑的聚合物熔體制造技術(shù)，他們?cè)谶@項(xiàng)研究中展示了SPHRINT技術(shù)的強(qiáng)大之處。

（A） （i）純PCL（154±3°），（ii）30% IBU-PCL（171±4°），（iii）純PLGA（167±6°），（iv）30% IBU-PLGA（169±4°）微球的光學(xué)圖像，在室溫（RT）下冷卻。括號(hào)中的值為“球形度”，表示為接觸角值（平均值±S.E.M.，n=10）。比例尺：200 μm。（B） （i）30% IBU-PCL和（ii）30% IBU-PLGA微球的SEM圖像，在室溫下冷卻。比例尺：100 μm。

研究人員利用一種載有布洛芬等樣品藥物的聚合物制備藥物輸送微球，并對(duì)制備非晶形聚合物微球的潛力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析。研究人員評(píng)估了微球的大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)。最終，他們能夠生產(chǎn)出“近乎完美的微球”

研究人員表示：“除了工藝和性能效率外，我們發(fā)現(xiàn)了控制球體形成機(jī)制的其他復(fù)雜物理現(xiàn)象，這降低了微球產(chǎn)品的生產(chǎn)難度。SPHRINT打印無(wú)需借助有機(jī)溶劑和表面活性劑；它能在批內(nèi)和批間生產(chǎn)具有相同大小、形狀和形態(tài)的微球；并且由于微球呈球形，所以易于收集?！?/p>

研究人員計(jì)算了噴射速率和剪切速率，并研究了熔體與超疏油基底的相互作用和球體的形成過(guò)程。

此外，他們還發(fā)現(xiàn)SPHRINT的藥物封裝效率最高。作者們一直在尋找“穩(wěn)定、一致、可重復(fù)的結(jié)果”。

研究人員總結(jié)道：我們堅(jiān)信SPHRINT可以讓微球的生產(chǎn)線遍及全球各地，從而使微球的桌面制造輕松擴(kuò)展到工業(yè)數(shù)量（以25 Hz的生產(chǎn)速率，每小時(shí)可以從一個(gè)打印頭上打印出4.7克的PCL微球）。最后，SPHRINT可以為儲(chǔ)層注射藥物輸送技術(shù)提供一個(gè)全新的維度，使多種聚合物可用于生產(chǎn)微球和調(diào)整釋放性能。

3D打印已被應(yīng)用于多種藥物輸送系統(tǒng)，從微儲(chǔ)層到親水骨架片，甚至在精子機(jī)器人中都能找到它的身影。