紐約市哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授Samuel Sia開發(fā)了一種3D打印的生物體,可以植入體內(nèi)釋放受控劑量的藥物,用磁鐵在體外控制。
癌癥患者的治療選擇通常很少,并且在許多情況下,化療是必須的。盡管化療是一種有效的抗癌武器,但也會對身體造成傷害,例如慢性疼痛,惡心,疲勞,脫發(fā)和不育等。因此,科學(xué)家們正在努力開發(fā)更好的化療藥物,包括一種新型的3D打印軟體微機(jī)械,它能從身體內(nèi)提供精確的藥物劑量。
紐約市哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授Samuel Sia正在開發(fā)這種微機(jī)械,Sia和他的研究團(tuán)隊(duì)最近在Science Robotics上發(fā)表了他們的研究結(jié)果,上面說道他們找到了一種高效的制造方法,可以生產(chǎn)低至幾十微米的生物相容材料,并且通過磁信號釋放藥物到身體里。
最新3D打印生物體 可植入體內(nèi)釋放受控劑量的藥物
最新3D打印生物體 可植入體內(nèi)釋放受控劑量的藥物
工程師們首先需要開發(fā)這臺特殊的機(jī)器,他們想到了3D打印,開發(fā)一個(gè)一次性機(jī)器來沉積水凝膠層形成固體。接下來就要開始創(chuàng)建微型設(shè)備了,基于水凝膠的微機(jī)械真的是像鐘表一樣工作, 每個(gè)軟管裝置是一種日內(nèi)瓦驅(qū)動器,能夠正常旋轉(zhuǎn)的齒輪,并且當(dāng)外部磁體發(fā)出指令時(shí)它就向前走動。裝置的“齒輪”是含有鐵納米顆粒的軟質(zhì)部件,并且每走一次,六個(gè)腔室中的一個(gè)會與孔對齊分配藥物。
做這些biobots對于Sia的團(tuán)隊(duì)來說是一個(gè)挑戰(zhàn),因?yàn)槲C(jī)械需要柔軟和能人體相容的材料,同時(shí)還要夠堅(jiān)固防止在身體內(nèi)部滾動時(shí)損壞。使用這樣的小設(shè)備能更精確地注射化療藥物,減少藥物的不良影響,它們還有別的作用,例如調(diào)節(jié)激素等。Sia和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在老鼠身上做過測試了,測試結(jié)果很成功。
研究人員將它植入到一些有骨癌的鼠中,通過3D打印裝置釋放化療藥物。同時(shí),通過常規(guī)方法給患有骨癌的其他小鼠相同的藥物。研究人員說,實(shí)驗(yàn)組的老鼠腫瘤生長較慢,健康細(xì)胞損傷相對更少。
看來,癌癥患者的痛苦又可以減少一分了。不過,現(xiàn)在要考慮的是,如何找到一種方式來代替磁鐵控制設(shè)備,因?yàn)槿绻龅揭粋€(gè)強(qiáng)大的磁體,很有可能意外地觸發(fā)身體內(nèi)的裝置,在錯(cuò)誤的時(shí)間和釋放錯(cuò)誤的劑量的藥物。Sia將繼續(xù)他的研究, “我相信我們會找到辦法的?!彼f。
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