TUFTS大学开发3D打印药丸，可以帮助创建治疗肠道疾病的方法

2019年7月29日，南极熊从外媒获悉，由塔夫茨大学领导的一个研究项目开发了一种3D打印药丸，可以在摄入时通过胃肠道对肠道中的细菌（也称为微生物组）进行采样。通过对位于肠道内的细菌种类进行分析，研究人员可以增加对肠道微生物组相关疾病的认识，这些疾病可能具有重要意义。

据高级智能系统杂志发表的一项研究报告称，3D打印药丸被认为是第一种能够提供胃肠道微生物群体特征的非侵入性诊断工具。目前用于对微生物组进行取样的方法主要涉及分析粪便DNA和代谢物的侵入性程序。这些方法有时可能无效且不准确，在细菌种类可能发生显著变化的区域提供的信息很少。

塔夫茨大学的3D打印和该研究的主要作者,研究新型应用的博士后研究员Hojatollah Rezaei Nejad评论道:“我们拥有使用DNA测序分析细菌种群的先进技术，但直到现在还没有办法以非侵入性的方式在整个胃肠道中对细菌进行采样.”

“通过非侵入性抽样，这个药丸可以帮助我们更好地识别和理解不同肠道细菌在健康和疾病中的作用。”

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通过3D打印了解和预防疾病

用微流体通道对药丸进行3D打印，使其能够对胃肠道的不同阶段进行采样。在药丸的表面上是pH敏感的涂层，防止药丸吸收样品直到它绕过胃并进入小肠，然后涂层溶解。药丸中的两个腔室由半透膜隔开。其中一个腔室包含吸收细菌的螺旋通道，而另一个腔室充满钙盐。盐室有助于在称为渗透的过程中将细菌吸入螺旋通道。

此外，在药丸内部实施了一个小磁铁，可以从身体外部使用磁铁来控制它。然后可以将药丸移动并保持在肠道中的特定位置，以进行更多空间目标取样。 “该设备的设计使其非常易于使用，对受试者构成的风险很小，但提供了大量信息，”塔夫斯大学卡明斯兽医学院传染病与全球健康教授Giovanni Widmer解释说。

这种3D打印的药丸已被Tufts研究人员在体外和体内进行了测试。根据他们的发现，研究人员得出结论，该药丸能够准确识别细菌种群及其相对丰度。然而，到目前为止，它仅在猪和灵长类动物中进行过测试。需要进行临床试验以确定3D打印的药丸是否可用于人类以进行常规临床护理。

健康肠道中存在超过1,000种细菌，尽管它们中的大多数具有消化益处和对疾病的保护作用。然而，有可能扰乱微生物组的自然平衡，微生物组可导致炎症，易感染和癌症等其他疾病的恶化。 3D打印的药丸有可能在研究具有对疾病有益或保护作用的特定微生物组代谢物的研究中发挥重要作用。

“我们正在学习肠道微生物组在健康和疾病中的作用。然而，我们对它的生物地理知之甚少，“塔夫斯大学工程学院电气和计算机工程教授，该研究的通讯作者Sameer Sonkusale补充道。

“该药将改善我们对微生物分布中空间分布的作用的理解，以推进针对多种疾病和条件的新治疗和治疗。”


虽然避孕药可能作为一种非侵入性诊断工具具有重要意义，但并不是第一次使用3D打印来生产具有医学和健康独特益处的药丸。

2018年12月，在麻省理工学院（麻省理工学院）开展了一个项目，研究人员开发了一种3D打印药丸，用于收集人体胃内的数据。这些药丸被设计为在胃中放置超过一个月，感知感染的发展，或身体对药物的反应，甚至是服用治疗药物。

另一方面，纽约圣约翰大学的一个研究小组设计并测试了3D打印平板电脑，旨在阻止阿片类药物滥用者滥用药物。热塑性片剂以蛋形3D打印，这有助于难以滥用强效处方药。

寻求商业化3D打印药品和设备的UCL衍生公司FabRx也开发了自己的3D打印药丸。该公司正在开展一项合作项目，将3D打印机硬件和材料商业化，以生产供人类消费的个性化药品。英国政府的技术战略委员会Innovate UK已经为该项目提供了超过65万英镑的资金。


编译自：3dprintingindustry