打印药物复合材料在生物医学中的应用(2)
1 资料和方法 Data and methods
1.1 资料来源由第一作者以“药物;中药或金属;复合材料;3D打印”作为关键词,以“并含”的逻辑组合关系在CNKI、万方数据库进行检索;以“Drug;Chinese medicine;Metal;Composite materials;3D printing”作为关键词,以“and”的逻辑组合关系在PubMed、Web of Science数据库进行检索,检索时间均为1950至2019年。初步检索文献339篇,同时对文章中参考文献进行人工检索,搜集其中具有代表性的数据,并进行分类总结。
1.2 资料筛选
纳入标准:根据题目和摘要对文献进行精度和泛读后,筛选得到与药物复合材料和3D打印相关的文献,包括完整的摘要且研究内容与生物医学领域相关。
排除标准:与文章相关性低的文献,如不是应用于生物医学领域的文献;摘要不全、内容重复的文献;文献内容质量低、证据等级不高的文献。
1.3 数据提取计算机初检得到339篇文献,阅读题目和摘要后进行人工初步筛选,按排除标准排除文献,共纳入符合标准文献46篇进行综述,包括中文文献9篇,英文文献37篇,见图1。
图1 文献检索流程
其中中文9篇,英文37篇
2 结果 Results
2.1 西药复合材料西药具有化学成分明确、药理作用清晰、见效快等优点,但部分药物也存在一些弊端,比如生物利用度低、毒副作用大、不能实现个性化给药等。将西药与具有良好生物相容性的材料相结合制成具有一定治疗作用的支架或其他剂型,统称为西药复合材料。按适应证主要分为4类:①第一类是治疗骨缺损的
西药复合材料:如将一线抗结核药物异烟肼、利福平以传统应用形式用于骨结核病灶区时,由于药物缺乏载体易被液体稀释或冲走,达不到有效的抑菌浓度,而且肝肾不良反应大,将其做成复合材料可避免此缺点;②第二类是3D打印胃内漂浮片剂:与传统剂型相比,胃滞留药物递送系统延长了胃滞留时间,带来了显著益处,包括延长药物保留时间、明确药物持续释放曲线、具有恒定的血浆药物浓度、增加患者依从性、提高药物生物利用度等。适用于在胃肠道或肠液中不稳定,或在肠道中溶解性差的药物。实现胃滞留的方法主要包括胃内漂浮[11]、肿胀和扩张[12]、黏膜粘连[13]、低密度系统[14]。胃内漂浮药物递送系统可以在药物到达其吸收部位之前连续释放药物来改善具有吸收问题的药物受控递送,从而确保其最佳生物利用度[15];③第三类是实现联合用药的西药复合材料:联合药物治疗常用于治疗癌症、糖尿病、心血管疾病和感染等疾病,并且在许多情况下药物以相同的剂型组合,以方便服用和改善患者依从性;④第四类是其他西药复合材料:主要介绍了将卡马西平和泼尼松龙运用熔融沉积3D打印方法制成了支架和片剂,减少了药物不良反应及对药物剂量进行了精确控制,对于癫痫及自身免疫性炎症疾病有很好的效果。4类西药复合材料具体制备工艺、优点及适应证详见表1。
2.2 中药复合材料中药复合材料主要介绍的是将具有药物活性的中药粉末或其提取物单体、有效部位与具有良好生物相容性的骨修复材料结合制成支架,用于骨缺损的治疗,或通过3D打印技术制成某种剂型,提高药物在体内释放速率。主要介绍的药物有鹿角粉、淫羊藿苷、速效救心丸、灵芝多糖、瓜蒌及黄芪多糖、续断。其中速效救心丸、灵芝多糖、瓜蒌及黄芪多糖、续断。其中马鹿角中含有大量的无机元素,尤以Ca、P含量较高,而Ca是生命活动中的重要元素,也是骨代谢的重要因子[28]。淫羊藿苷是一种良好的骨诱导活性因子,在促进成骨细胞增殖的同时能抑制破骨细胞分化并促进血管生成,但其难溶于水、生物利用度低。速效救心丸是目前临床上治疗冠心病、心绞痛的良方,被药典所收载。灵芝多糖是灵芝中主要有效成分,具有多种药理活性,与布洛芬合用可用于治疗感冒并提高患者的免疫力。瓜蒌及黄芪多糖与抗糖尿病药具有协同降糖作用。续断是中药骨伤科之要药。各中药药物复合材料的制备工艺、优点及适应证详见表2。
2.3 金属元素及离子复合材料与可降解的聚合物和陶瓷相比,生物可降解金属(如镁、铁、锌、锰具有更高的机械强度,近年来受到了很大的关注[36]。镁离子已被证明可增加人成骨细胞活力,促进其增殖、黏附,还可增强碱性磷酸酶活性,促进成骨细胞分化基因的表达[37-40]。可生物降解的Fe合金可促进骨组织再生而不会引起并发症,是3D打印合成骨移植物的良好候选者。各金属元素及离子复合材料详见表3。3 总结与讨论 Conclusions and discussion
文章来源:《生物医学工程学杂志》 网址: http://www.swyxgcxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0421/554.html
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