研究人员利用3D打印机创建可自定义的医疗植入物

晓说

路易斯安那理工大学的一组研究人员在已经开发出创新的方法，利用价格较低的3D打印机和材料来制作自定义的医疗植入物，可以包含抗菌和化疗化合物来进行靶向药物传输。

由路易斯安那理工大学的生物医学工程和纳米系统工程项目的团队的博士生和研究学院合作创造了细丝挤出机，可以制造医疗品质的3D打印细丝。生产这些专门用于药物输送细丝，是一个新的概念，可能出现智能药物释放的医疗植入物或导管。

“明白3D打印机的用途之后，我们意识到这种制造方法可以快速成型的机会，”杰弗里•韦斯曼，路易斯安那理工大学的生物医学工程专业的博士生说， “通过添加纳米颗粒和/或其它添加剂的，三维打印材料使这种技术变得更加可行，该材料有生物相容性。装有抗生素或其他药物化合物的植入物能够被人体随时间自然分解 ”。

据威斯曼，个性化医疗和患者特定用药是现在医疗保健的趋势。他说，这个新的创造医学兼容3D打印长丝将为医院的药剂师和医生提供一种新的方式来递送药物和治疗疾病。

“这种技术的一个最大好处在于，它可以在世界上 任何地方用任何用户的打印机使用”韦斯曼说。

韦斯曼，生物科学和生物医学工程教授，在David K. Mills博士管理的实验室中工作，与Connor Nicholson合作，纳米工程的博士候选人，Chester Wilson博士实验室的成员，电气和纳米系统的工程副教授，与Mills合作大力发展该技术。团队还与Extrusionbot，亚利桑那州凤凰城有限责任公司合作，获得了在整个开发和测试过程的材料支持。

“我们一直致力于3D打印的多个应用”米尔斯说，“我的实验室的几个学生，包括Jeff 和 Connor，来自Wilson博士的实验室特邀研究员，已经与同事一起工作有一段时间了。我发了电子邮件给他们，问他们 “你们觉得使用某种有机玻璃或其他可吸收的材料打印抗生素珠可能吗？”

从这一点来说，该技术改进了，并成为一个高度创新的方法，克服许多在当前药物输送系统中遇到的限制。目前，大多数抗生素植入，还是“珠”，是骨粘结，必须在手术过程中由外科医生手工混合，并含有有毒致癌物质。这些珠子，这实际上是一种有机玻璃，不能在人体内分解，需要额外的手术取出。Weisman和他的团队的制作的3D打印细丝是生物塑料，可被人体再吸收，避免额外的手术。

路易斯安那理工大学研制的3D打印中，做出部分空心微珠，提供了更大的表面积，增加了对药物输送和控制。3D打印抗生素珠局部治疗，避免大的全身药物剂量，有些药物是有毒的，并可能导致损害患者的肝脏和肾脏。

“目前，在塑料中嵌入添加剂需要工业规模的设施，以确保在整个塑料挤出适当分散”Mills解释说， “我们的方法能够在桌面规模分散，使研究人员能够轻松地按所需的水平自定义添加剂。这里甚至没有任何为抗生素或特殊药物输送的工业生产，随着注塑模具目前聚焦于着色剂和化妆品的性能。”

“这确实是新颖的，全球第一个用3D打印定制设备生产抗生素和化疗药物。”

该团队表示，这个项目在一段相对较短的时间取得的进步，路易斯安那理工大学的环境发挥了很大的作用。“这个项目之所以能进步，因为获得了跨学科的设施和优秀的师资的支持，例如 Mills, Wilson 以及DeCoster 博士“Weisman说， “他们和他们的实验室在使细胞培养和化疗项目相关方面的进步起到了关键作用”

“我们要继续支持该项目的研究，并帮助路易斯安那的快速原型设计技术推向前沿，该技术未来将在全国范围内的影响有重要影响。”