3D打印的奇特形狀小藥丸能更好地控製藥物釋放
藥丸和藥片的形狀通常是圓形和橢圓形,這使它們更容易吞嚥,但這並不能很好地控制它們如何釋放藥物。馬克斯-普朗克(Max Planck)的科學家現已開發出一種模型,用於設計複雜的可三維打印藥丸形狀,以特定方式釋放藥物。
要使藥物治療達到最佳效果,有效成分必須在體內達到特定濃度並停留在那裡。問題是,傳統的藥丸形狀很難保持這一濃度。因此,在這項新研究中,馬克斯-普朗克的研究人員開發了新的計算機模型,使他們能夠設計出複雜的形狀,按照特定順序溶解,在給定時間內釋放出所需數量的藥物分子。
研究人員的想法是,當藥物均勻地混合在可溶解載體材料中時,藥丸的形狀(以及溶解方式)是決定藥物釋放方式的關鍵因素。因此,舉例來說,點狀和較薄的部分會首先溶解,然後是形狀較厚的部分。
首先,研究人員確定了藥片釋放有效成分的時間、順序和數量。然後,他們使用一個模型生成具有這種精確釋放特徵的形狀,最後使用商業3D 打印機生產出奇異的新藥片。在實驗室實驗中,研究小組發現,藥丸能按照模型預測的方式溶解於水,在所需的時間內釋放出有效成分。
藥丸的尖部和較薄的部分將首先溶解,然後是較厚的部分MPI-INF
藥丸的形狀很奇特,有的像方形甜甜圈,有的像花瓶或機械零件,可以把它們裝在光滑的膠囊裡,這樣就能很快溶解。
這是一個令人感興趣的想法,但研究人員也承認,即使有3D打印技術的幫助,要擴大這類複雜形狀的生產規模可能也比較困難。不過,如果能克服這些障礙,這一概念也可應用於其他化學生產行業。
這項研究發表在《ACM 圖形學論文集》(ACM Transactions on Graphics)雜誌上。