Ученые компании Rutgers разработали высокоточный метод создания покрытий из биологически активных материалов для различных медицинских изделий. По словам исследователей, такая техника может проложить путь к новой эре трансдермальных лекарств, включая вакцинацию без инъекций.
Исследователи описали новый подход к электрораспылению — промышленный процесс нанесения покрытия распылением. По сути, ученые Rutgers разработали способ лучше контролировать целевую область в зоне распыления, а также электрические свойства осаждаемых микроскопических частиц. Большее владение этими двумя свойствами означает, что большая часть аэрозоля, скорее всего, попадет в микроскопическую цель.
При электрораспылении производители применяют высокое напряжение к текущей жидкости, такой как биофармацевтический препарат, превращая ее в мелкие частицы. Каждая из этих капель испаряется по мере продвижения к целевой области, образуя твердый осадок из исходного раствора.
«Хотя многие люди считают электрораспыление эффективным методом, его применение обычно не работает для целей, которые меньше, чем распыление, таких как массивы микроигл в трансдермальных пластырях», — сказал Джонатан Сингер, доцент кафедры механики. и аэрокосмической техники в Инженерной школе Рутгерса и автор исследования. «Существующие методы достигают только около 40-процентной эффективности. Однако с помощью разработанных нами передовых инженерных методов мы можем достичь эффективности, статистически неотличимой от 100 процентов».
Покрытия становятся все более важными для различных медицинских применений. Они используются на имплантируемых в тело медицинских устройствах, таких как стенты, дефибрилляторы и кардиостимуляторы. И они начинают чаще использоваться в новых продуктах с биологическими добавками, таких как трансдермальные пластыри.
Усовершенствованные биологические или «биоактивные» материалы, такие как лекарства и вакцины, могут быть дорогостоящими в производстве, особенно если какой-либо из материалов тратится впустую, что может значительно ограничить возможность получения пациентом данного лечения.
«Мы хотели оценить, можно ли превратить электрораспыление, которое является хорошо зарекомендовавшим себя методом аналитической химии, в эффективный подход к созданию биомедицински активных покрытий», — сказал Сингер.
По словам исследователей, более высокая эффективность может стать ключом к тому, чтобы сделать электрораспыление более привлекательным для производства медицинских устройств с использованием биоактивных материалов.
«Возможность наносить со 100-процентной эффективностью означает, что ни один из материалов не будет потрачен впустую, что позволяет покрывать устройства или вакцины таким образом», — сказала Сара Парк, докторант кафедры материаловедения и инженерии, которая является первым автором. бумага. «Мы ожидаем, что будущая работа расширит диапазон совместимых материалов и скорость доставки материалов для этого высокоэффективного подхода».
Кроме того, в отличие от других методов нанесения покрытий, используемых в производстве, таких как окунание и струйная печать, новый метод электрораспыления характеризуется как «дальнее поле», что означает, что он не требует высокоточного позиционирования источника распыления, заявили исследователи. . В результате оборудование, необходимое для использования технологии массового производства, будет более доступным и простым в разработке.
No comments:
Post a Comment