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皮下药物释放
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皮下药物释放的实例教程
采用comsol的力学、传热、物质传递物理场耦合完成针刺皮肤皮下药物释放仿真过程。其中皮肤采用粘弹性kelvin-Voigt本构来完成,皮肤组织的撕裂应用粘附、剥离。
微针插入皮肤内部,并稳定保持一段时间以便让温度上升。 当温度到达一定程度后开始释放药物,具体动图如下所示。
皮肤应力分布:
皮肤和针的温度分布:
皮下浓度释放分布:
有兴趣的,加我交流模型。
导读
近期,韩国大邱庆北科学技术院-瑞士苏黎世联邦理工学院(DGIST-ETH)微型机器人研究中心领导的科研团队开发出一种微型胶囊机器人,它可以封装细胞和药物,并将其释放到人体的目标部位。
背景
如今,在全球的健康保健市场和医疗设备中,创新技术的开发一直都未停步且正处于加速中,特别是在高技术的微型医疗机器人领域。先带大家回顾一下有关微型机器人的经典案例:
1)瑞士洛桑联邦理工学院和苏黎世联邦理工学院的科学家们受细菌运动方式启发,设计出一种可重构的微型机器人。在电磁场远程控制下,它能够在人体内运动并进行给药或者手术。
(图片来源:Selman Sakar)
2)美国加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发出一种由超声波供电的微型机器人,它可以在血液中游动,去除有害的细菌以及它们产生的毒素。
(图片来源:Esteban-Fernández de Ávila/Science Robotics)
今天,让我们重点关注一种能向身体特定部位释放药物或者细胞的微型机器人。目前,大部分用于释放细胞和药物的微型机器人,都会通过各种方式安装在机器人的外表面上;它们会被制造成混合了细胞或药物的生物可降解材料,随着生物可降解材料的消除,这些细胞或药物会被释放出来;它们被开发成用于释放细胞和药物的磁性颗粒。
然而此类机器人的局限性在于:当机器人在人体内运作时,细胞和药物会受到外部环境影响而发生损失。
创新
为了突破这种局限性,近期韩国大邱庆北科学技术院-瑞士苏黎世联邦理工学院(DGIST-ETH)微型机器人研究中心主任 Hongsoo Choi 教授领导的科研团队开发出一种微型胶囊机器人,它可以封装细胞和药物,并将其释放到人体的目标部位。不同于传统方法,微型机器人并不是在外部安放细胞和药物,而是它们的盖子可以打开或者关闭。
展开 M-NO 凝胶直接清除过量产生的 NO 并释放抗炎地塞米松,这取决
于疾病的严重程度,以
NO 浓度为标志。
图2 M-NO凝胶的表征。
图3
M-NO 凝胶的体外 NO 反应和清除能力。
图4
M-NO 凝胶驱动的组合治疗在 RA 中的体内治疗效果。
图
5
评估
M-NO 凝胶驱动的组合治疗后的疗效。
总结
该团队已经成功开发了一个新的
M-NO 凝胶平台,包括新合成的 DA-NOCCL、PLA-b-PEG-N
3
聚合物聚集体和 HA-N
3
。这种 M-NO 凝胶可以通过“点击”环加成反应在原位快速凝胶化,并显示出用于 RA 组合治疗的有希望的特性,包括 NO 清除、按需双阶段药物释放和自愈能力。
大尺寸的 M-NO 凝胶有效地减少了 NO 的产生,随后在体外和体内降低了 NO 介导的促炎细胞因子水平。
此外,与聚合物聚集体结合在一起的网络使 M-NO 凝胶具有取决于 NO 浓度的受控双阶段药物释放特性,这是疾病严重程
度的标志。最后,团队彻底研究了
M-NO 凝胶引导的组合治疗在 RA 模型小鼠中的优越治疗效果。
这一提出的概念和具有良好结果的平台显示出在组合治疗各种 NO 相关疾病方面的应用潜力,在具有连续 NO 清除作用的单个平台中提供各种疏水性和亲水性药物。
展开 近日,西南交通大学鲁雄教授课题组联合中国海洋大学韩璐教授、广东省人民医院张余教授、华南理工大学方立明副教授,设计了一种可用于促进骨组织修复同时抑制肿瘤复发的一体化治疗的支架材料,实现肿瘤微环境响应性的智能药物释放。
该研究以仿贻贝纳米MOFs为纳米药物载体,其具有高表面粘附性、良好的水分散性、生物稳定性、及肿瘤微环境敏感性等特点,是一种新型的药物纳米递送系统。首先,基于酚羟基化学,提出多巴胺-金属离子螯和作用及原位杂化调控ZIF-8晶体生长的策略,实现对MOF形貌、尺寸及稳定性的有效调控。该仿贻贝纳米MOFs(pZIF-8 nanoMOFs)可以作为骨修复生长因子(BMP-2)及抗肿瘤小分子药物(顺铂)释放载体。该聚多巴胺杂化策略解决了ZIF -8在液体环境中不稳定的问题,且赋予其表面大量反应活性的酚羟基,为药物及蛋白固载提供活性位点,实现药物及蛋白高效稳定固载。
其次,将粘附性的载药pZIF-8 NPs与羟基磷灰石纳米颗粒(pHA NPs)交替组装在3D打印明胶支架表面,通过控制不同组分组装次序及层数,使得顺铂与BMP-2在支架中空间有序分布,实现肿瘤微环境响应的智能按需释放,肿瘤治疗与骨组织修复在时间和空间上相匹配,防止术后骨肿瘤复发。
图1. 具有粘附性的聚多巴胺杂化ZIF-8(pZIF-8 nanoMOFs)和聚多巴胺改性的羟基磷灰石纳米颗粒(pHA NPs)在3D打印明胶支架上交替组装得到具有抗肿瘤和骨修复双重功能的3D打印支架。
(a)原位负载顺铂和BMP-2的pZIF-8 nanoMOFs,及聚多巴胺修饰羟基磷灰石纳米颗粒(pHA NPs)制备示意图。
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采用comsol的力学、传热、物质传递物理场耦合完成针刺皮肤皮下药物释放仿真过程。其中皮肤采用粘弹性kelvin-Voigt本构来完成,皮肤组织的撕裂应用粘附、剥离。
微针插入皮肤内部,并稳定保持一段时间以便让温度上升。 当温度到达一定程度后开始释放药物,具体动图如下所示。
摘要
用纳米清除剂选择性消耗过量产生的一氧化氮
(NO) 是治疗类风湿性关节炎 (RA)、预防氧化/亚硝化应激和免疫细胞上调的一种很有前景的方法。然而,由于关节内注射和不必要的脱靶 NO 消耗之间的最小时间间隔,其实际应用受到限制。
最近
,
浦项科技大学
Won Jong Kim
教授
团队
通过结合
骨肿瘤作为一种常见的肿瘤疾病给患者带来了极大的痛苦。实现骨肿瘤与骨再生的一体化治疗是目前面临的一个重要的挑战。近日,西南交通大学鲁雄教授课题组联合中国海洋大学韩璐教授、广东省人民医院张余教授、华南理工大学方立明副教授,设计了一种可用于促进骨组织修复同时抑制肿瘤复发的一体化治疗的支架材料,实现肿瘤微环境响应性的智能药物释放
导读
近期,韩国大邱庆北科学技术院-瑞士苏黎世联邦理工学院(DGIST-ETH)微型机器人研究中心领导的科研团队开发出一种微型胶囊机器人,它可以封装细胞和药物,并将其释放到人体的目标部位。
背景
如今,在全球的健康保健市场和医疗设备中,创新技术的开发一直都未停步且正处于加速中,特别是在高技术的微型医疗机器人领域。先带大家回顾一下有关微型机器人的经典案例:
1)瑞士洛桑联邦理工学院和苏黎世联邦理工学院的科学家们受细菌运动方式启发