智能生物材料正引领药物输送领域的创新
2024-01-03129智能生物材料：彻底改变药物输送
Smart Biomaterials: Revolutionizing Drug Delivery
犹
他
大
学
At the University of Utah
智能生物材料，有时被称为响应性或刺激响应性生物材料，是一类复杂的工程材料，能够对环境特定变化做出响应。这种卓越的复杂性赋予了它改变现代疗法的潜力，尤其在药物输送领域。
药物输送的巧艺
药物或治疗的实施过程深刻影响着解决方案的Z终有效性。
由于释放特性、吸收速度和准确性等关键方面受到影响，研究人员和药品制造商投入大量资源来改进药物输送过程也就不足为奇。除了这些复杂性之外，当今的许多医疗干预措施严重依赖于一致的人类行为，而这被广泛认为是不可靠的。
由于存在如此多的缺点，有可能严重破坏治疗的成功结果，因此，在需求和便利的融合的推动下，对能够自主、智能地运行、有效消除人类微观管理的需要的生物材料有着巨大的需求。
犹他大学的Jeff Bates教授及其团队正在积极应对这一挑战。该团队专注于开发一系列聚合物配方，这些配方具有分析物敏感性、可触发响应的特性，并且适用于药物输送或在理想条件下表现出这些行为。他们的目标是将这些配方转化为水凝胶或生物墨水，以充分利用3D生物打印技术的优势。尤其值得注意的是，该团队专注于那些可能影响体液水平变化的条件，与眼睛或口腔中可见的稳态水平进行比较。
"基于必要性和便利性的结合，对于材料的自力更生和自主（智能）而无需人工干预的需求是巨大的。”
– Ashwin Velraj，Bates教授实验室
的博士生
多种材料和多种模式
为了改进治疗过程，Bates团队正在打破传统的思维模式。通过结合多种材料和生物打印方式，他们超越了传统生物打印的极限。
该团队通过 BIO X 利用挤出打印，并通过 LUMEN X 利用基于 DLP 的生物打印。这种结合两种不同生物打印技术的新颖方法赋予他们独特的能力，可以捕获特定的几何形状，从而更好地再现体内环境。
具体来说，BIO X 的强大功能用于打印多平台、多层和多组件结构，而 LUMEN X 和光打印提供的固有高分辨率则用于在光敏水凝胶和后续升级策略中制作更精细的细节原型。
使用 LUMEN X 进行的打印实现了孔径控制和脱模层。
智能生物材料的下一步是什么？
Bates 教授和他的团队看到了生物打印的巨大潜力，可以开创个性化医疗保健的新时代。然而，为了充分发挥这一优势并发挥智能生物材料的全部功能，确保其可打印性至关重要。
Bates教授和他的团队认为，下一阶段的研究重点是微调这些功能性聚合物，不仅确保可重复打印，而且优化打印过程，以扩大执行这些任务的人员范围，进一步实现即时护理治疗的可能性。
Ashwin Velraj 与 BIO X 和 LUMEN X
Bates实验室的博士生 Ashwin Velraj 更详细地讲述了他们想要实现的目标：
“我们希望通过克服聚合物配方可能出现的固有局限性，展示在不同的打印技术中打印材料所需的基础知识。基于我们目前的工作，我们期待达到这样一个阶段：只需Z少的培训或聚合物科学知识即可快速打印由诊断和治疗模式组成的多层平台，从而使该技术成为定制疾病检测和触发响应性药物递送选项的简便工具。”
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