打印药物复合材料在生物医学中的应用(3)
将药物复合材料通过3D打印技术制成支架或其他剂型,用于临床治疗相关疾病,是生物医学领域又一巨大创新。近年来药物复合材料已被运用于骨科、牙科、心血管内科、耳鼻喉科等领域,但其应用还处于初级阶
表1 西药复合材料的优点及适应证分类 名称 制备工艺 优点 适应证第一类西药复合材料3D打印β-磷酸三钙复合抗结核微球[16]采用复乳化溶剂挥发法制备异烟肼/利福平/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球,采用冷冻干燥法制备出支架缓释长效,降低肝肾不良反应;良好的成骨作用脊柱结核病3D打印阿仑膦酸钠聚己内酯缓释多孔支架[17]采用分层沉积法制备3D打印阿仑膦酸钠聚己内酯支架增强碱性磷酸酶活性和钙含量;促进新生骨和矿化骨组织形成,避免了胃肠道副反应胫骨骨缺损辛伐他汀/水凝胶 3D打印多孔钛支架[18]制备装载有辛伐他汀的泊洛沙姆407凝胶,通过电子束熔融法打印成3D多孔钛支架良好的机械性能;内部互通的多孔结构;良好的骨传导性和骨诱导性;促进骨整合,骨长入和新生血管形成胫骨骨缺损茚类化合物/磷酸镁支架[19]茚类化合物液体与磷酸镁粉体混合,经3D打印系统,采用膏体挤压沉积法制备茚类化合物-磷酸镁支架[20]诱导矿物质的沉积和成骨细胞标记基因的表达;促进骨再生,增加骨量颅骨骨缺损第二类西药复合材料3D打印胃内漂浮缓释多潘立酮片剂[21]胃轻瘫和其他引起慢性恶心和呕吐的病症3D打印双嘧达莫胃漂浮片剂[22]热熔挤出法制备多潘立酮/羟丙基纤维素长丝,将长丝打印成空心结构的片剂提高多潘立酮生物利用度;降低患者的给药频率;实现长时间的漂浮和释放羟丙基甲基纤维素凝胶的制备;双嘧达莫糊剂的制备;3D打印制造胃漂浮片剂延长胃肠保留时间,提高生物利用度,改善患者依从性预防血栓第三类西药复合材料熔融沉积 3D打印格列美脲/二甲双胍制剂[23]通过熔融沉积 3D打印,将二甲双胍和格列美脲分别嵌入丙烯酸树脂缓释层和聚乙烯醇层实现格列美脲(立即释放)和二甲双胍(持续释放)的联合给药2型糖尿病熔融沉积3D打印对乙酰氨基酚/咖啡因片剂[24-25]制得载有聚对苯二甲酸乙酰氨基酚(对乙酰氨基酚)或聚乙烯醇的咖啡因长丝,通过熔融沉积3D打印得到具有多层胶囊形装置的药物实现联合用药;制作“个性化”药物 发热、头痛第四类西药复合材料熔融沉积3D打印卡马西平缓释支架[26]熔融沉积成型3D打印制丙烯腈丁二烯苯乙烯长丝负载卡马西平支架实现了零级释放;减少血清药物浓度波动,从而减少不良反应癫痫熔融沉积3D打印/泼尼松龙长效片剂[27]熔融沉积成型3D打印机制造使聚乙烯醇细丝负载的泼尼松龙长释片剂剂量控制的精确度介于88.7%-107%之间,体外药物释放延长至24 h主要用于过敏性与自身免疫炎症性疾病
表2 中药复合材料的优点及适应证名称 制备工艺 优点适应证3D打印鹿角粉/聚乙烯醇支架[29] 采用马鹿角粉为原料,聚乙烯醇制作水凝胶,用 3D打印技术打印出鹿角粉/聚乙烯醇支架具有良好的孔隙率、孔径大小,力学性能佳,生物相容性好骨缺损3D打印淫羊藿苷/β磷酸三钙复合支架[30-31]采取超声乳化溶剂透析法制备缓释微球,利用3D打印机制备出支架良好的骨修复能力;促进血管内皮生长因子的表达,促进血管生成股骨头坏死3D打印速效救心口崩片[32] 采用 3D 打印技术制备速效救心口崩片 克服滴丸制备过程中加热对冰片稳定性的影响;促进药物释放速度急性发作性冠心病、心绞痛布洛芬和灵芝多糖旋压柔性复合结构的口服多药剂型[33]采用3D打印和静电纺丝工艺制备了同时载有布洛芬和灵芝多糖的夹心口服制剂多药(既亲水性又/或疏水性)的口腔系统可实现个性化的治疗剂量感冒瓜蒌/黄芪多糖水凝胶[34] 采用熔融沉积3D打印技术制备瓜蒌多糖-黄芪多糖-羧甲基壳聚糖复合水凝胶提高抗糖尿病药物的降糖作用 糖尿病聚乳酸/聚多巴胺/续断支架[35] 将续断水提物制成冻干粉,采用3D打印技术制成 聚乳酸支架,并在支架表面涂层聚多巴胺和固定续断粉末促进人骨髓间充质干细胞与血管生成分化相关的血 骨缺损管生成素1血友病因子蛋白的上调,从而促进成骨和血管生成images/BZ_162_1516_963_1544_1001.png
表3 金属元素及离子复合材料的优点及适应证名称 制备工艺优点 适应证聚乳酸-羟基乙酸共聚物/磷酸三钙/镁复合多孔支架[41]低温沉积快速成型技术制备支架 安全无毒;促血管生成;骨缺损修复效果明显 骨缺损3D打印铁/锰/钙合金支架[42-43]铁锰合金粉末进行高能机械合金化,粘合剂喷射3D打印方法打印铁/锰和铁/锰/钙合金粉末提高降解速率;良好的细胞相容性 颅颌面骨损伤3D打印氧化铁和二氧化硅掺杂磷酸三钙支架[44]固态合成法合成纯铁硅掺杂的β-磷酸三钙粉末,粘合剂喷射打印氧化铁和二氧化硅掺杂磷酸三钙支架提高力学强度;增加骨矿化和血管形成;改善骨质形成股骨缺损氧化锶-和氧化镁-掺杂的3D打印磷酸三钙支架[45]采用3D打印技术制造微观多孔支架 促进成骨和血管生成;促进早期伤口愈合 股骨缺损3D打印多孔羟基磷灰石钛合金和钴铬钼合金支架[46]采用水热法制备羟基磷灰石纳米粒子;采用沉积法制备3D打印多孔钛合金和钴铬钼合金支架促进成骨细胞增殖 骨缺损
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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