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可溶解3D打印微针贴片实现双药递送,皮肤癌治疗迈向无痛微创新时代

上次我们聊到3D打印贴片,它比传统疫苗注射能提供更强的保护。这个应用是Carbon创始人约瑟夫·德西蒙(Joseph M. DeSimone)领衔的,当时引起了不少关注。
不过一直没听说它有没有真的商业化。
最近倒是了解到,贝尔法斯特女王大学的研究人员做出了一种可溶解的3D打印贴片,目标是改善局部皮肤癌的治疗。


皮肤癌的治疗,绕不开反复涂药、扎针,以及那些令人不舒服的副作用。
贝尔法斯特女王大学的研究人员开发出这种可溶解的3D打印微针贴片,可将两种抗癌药物递送至肿瘤部位的皮肤中,为当前皮肤癌治疗中反复局部用药和侵入性手术提供了一种替代方案。
微针足够精细,可穿透皮肤外层而不出血,使用后即溶解于体内。


这项研究由贝尔法斯特女王大学生物制造与先进制造讲席教授Dimitrios A. Lamprou领导,第一作者为药学院博士最后一年学生Rutuja N. Meshram。
论文于2026年8月24日发表在国际期刊《Advanced Healthcare Materials》上。


制造过程只有一步3D打印。
团队将姜黄素和5-氟尿嘧啶两种抗癌药直接混入打印前的液态树脂中,而非在预制的微针表面进行涂层,因此药物分布在针体内部,不只是表面一层。
这跟以前那种把药物涂在预制微针上的做法不一样。
研究结果表明,该方法改善了皮肤渗透性,提高了每片贴片可承载的药物负载量,并实现了可控的两阶段释放,可根据个体患者进行匹配。
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微针的尺寸是照着真实皮肤结构来的。
针长1.5毫米,刚好能到达基底细胞癌和鳞状细胞癌常出现的表皮层和真皮上层,又不会碰到更深的血管和痛觉感受器。
测试中,微针阵列的插入成功率超过95%,没有引血。


两种药能放进同一张贴片而不互相干扰,关键在于溶解速度不同。
姜黄素疏水,5-氟尿嘧啶水溶,从溶解基质里出来的节奏不同。
姜黄素在初期快速释放,之后48小时内逐渐衰减;5-氟尿嘧啶释放得更平稳,大部分在24小时内结束。
于是,一片贴片等于同时递送一种速效药和一种长效药,彼此不干扰。


兰普罗教授表示:「皮肤癌是一个重大的公共卫生问题,目前的治疗方案往往需要反复局部用药、侵入性手术,或可能引起不良副作用。
当治疗涉及针头和注射时,许多人还会产生恐惧、不适或不便。
使用后可溶解的微创微针系统,可以提供一种更友好、更简单、更少疼痛的癌症药物递送方式。
由于微针使用后会溶解,还可能有助于降低针刺伤害风险,减少医疗锐器废弃物。」


梅什拉姆表示:「3D打印等先进制造技术正在帮助重塑医学的未来,实现更精准的药物递送,并支持个性化、友好型的医疗保健。
我们的研究结果表明,未来的药物和疫苗递送方式可以比传统注射更少疼痛、更易使用、更被患者接受。
假以时日,这项研究有望支持个性化治疗以及更安全、更可及的医疗技术的开发。」


不过,把药混进树脂,也带来了新的麻烦。
姜黄素会吸收打印机用于固化树脂的那种波长的光,团队只能延长含姜黄素微针的曝光时间。
即便如此,联合用药贴片的精度还是比单一药物贴片略低一点。
姜黄素的保留率也从单独使用时的92%降到了混合后的75%左右。
两种药物在储存时都对光敏感,尤其是姜黄素,所以成品贴片必须在避光、受控条件下储存,才能保持稳定。


研究目前停留在实验室和离体测试阶段,用到的有溶解浴、Parafilm封口膜和动物组织。
还没有细胞毒性、刺激性或肿瘤反应的数据。
另外,载药可溶解微针会被归类为组合产品,团队说,进入人体试验之前,需要尽早和监管机构沟通,做验证性生产。
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这项技术的前景也不只是这一对药物组合。
团队认为,它还能扩展到其他药物递送形式,尤其是疫苗,疫苗对精准剂量和舒适度的要求同样很高。
研究人员觉得,这个方向能支持下一代药物递送技术,比如疫苗和其他救命药物。
这项研究获得了印度马哈拉施特拉邦社会福利部联合专员教育处的支持。


QUB的策略,填补的是侵入性操作和疗效不稳定的局部治疗之间的空当。
用一片贴片,同时以两种释放曲线递送两种化合物,制造步骤更少,载药量更高,也不会留下针头之类的锐器残留。

其他团队也在朝类似的方向努力。
2025年,美国马里兰大学用纳米级3D打印解决了胚胎显微注射用微针的堵塞问题,把带侧孔的空心针尖直接打印在玻璃毛细管上。
这是一种精密制造上的修复方案,概念上和QUB针对姜黄素调整曝光时间的做法有相近的地方。
2025年4月,生物技术公司Continuity Biosciences投资了3D打印领域知名学者约瑟夫·德西蒙(Joseph DeSimone)的PinPrint微针平台。
这个平台使用一种叫iCLIP的树脂固化方法,在打印过程中保持微通道的精度。
PinPrint的贴片瞄准的是疫苗和美容成分,不是局部癌症治疗,但根本目标和QUB一样,用打印的可溶解递送形式取代针头和注射器。


把这些项目放在一起看,共同线索是在打印阶段就完成集成,在制造环节解决药物稳定性和释放时机问题,而不是等器械做好以后再处理。
QUB的贡献,是把这套逻辑用到了专治皮肤癌的双药双相释放场景里。
完整研究发表在《先进医疗材料》(Advanced Healthcare Materials)期刊上。

08-27 21:52
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