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4D打印微针有望消除打针的痛苦
2020-3-23    来源:中国塑料机械工业协会

美国罗格斯大学研究人员开发的4D打印微针模仿了寄生虫和蜜蜂粘附于人体组织的方式,而这种4D打印微针有望消除打针的痛苦。

即使是最坚强的人也不喜欢在医生那里打针获取药物或血样。在未来,这一痛苦的过程可能会被消除,这要归功于罗格斯大学工程师的4D打印技术。

罗格斯大学(Rutgers University)研究人员使用4D打印来打印微针阵列,该微针阵列具有倒刺,倒刺在插入时与组织互锁,从而增强了粘附力。他们相信他们的发明可以用来代替痛苦的注射。 (图片来源:Riddish Morde

罗格斯大学机械与航空工程系的助理教授Howon Lee表示,一个研究小组利用这种4D打印技术开发了模仿寄生虫的微型针头,可以在打印后改变形状,从而使3D打印技术的发展更进一步。

Howon Lee表示:“他和同事们开发了一种具有倒钩的微型针阵列,当扎入皮肤时,倒刺与皮肤组织互锁,这增强了它们的粘附力。我们认为我们的4D打印微针阵列是一种微创、无疼痛和易于使用的微针,它能够更稳健,持续地用于递送药物、愈合伤口、生物传感和其他软组织应用。”

模仿自然增强粘附力

确实,通常人们会用皮下注射针头进行注射,但这会引起疼痛、皮肤疤痕和构成感染风险。对于患有糖尿病等慢性疾病的人来说,这可能意味着一天多次选择针头注射,这加剧了疼痛和感染风险。

为了解决这个问题,医生正在转向微针或小型化的针头,这些针头具有较小的侵入性,并尽量减轻疼痛和降低感染风险。但是从长远来看,它们对组织的粘附力弱是药物控制或生物传感方面的主要挑战。

Howon Lee介绍称,团队从自然中获得灵感来解决这个问题。寄生虫、蜜蜂和豪猪等生物都有类似倒钩的器官,可以粘附在组织上。研究人员受这些实例的启发开发了一种微针,该微针在插入时可与组织互锁,从而增强粘附力。

研究人员结合了微型3D打印技术和4D打印技术,在微针上创建了倒钩。他们在《高级功能材料》杂志发表了一篇论文,详细介绍了他们的设计和技术。

Lee说,研究小组以鸡的肌肉组织为模型对4D打印微针进行了测试。实验显示4D打印微针的组织粘附力比无刺微针强18倍。

研究人员的目标是将他们的解决方案用于药物传递、生物流体收集和生物传感。(来源:Plastic Today;编译:张露  北京化工大学)

 
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