3-D print med applikationer i den farmaceutiske industri

University of Sevilla forskere, i samarbejde med University of Nottingham, har formået at skabe det første billede af nanopartikler af stabiliseret guld med biologisk nedbrydelige og biokompatible systemer, der er opnået med 3-D-printng-teknikker. Billedet, der blev valgt til denne test, var logoet fra University of Sevilla.

Denne præstation vil have anvendelser i den farmaceutiske industri, såsom i fremstillingen af ​​biokompatible biosensorer baseret på guld, som allerede har vist sig at være effektive til påvisning af kræftfremkaldende celler og tumorbiomarkører. I de seneste år, additiv fremstilling, også kendt som 3-D print, er blevet anerkendt som den ideelle teknologi til applikationer, der kræver indviklede geometrier eller personalisering. Dens fremstilling baseret på lag vil reducere generelle små-batch fremstillingsomkostninger i sammenligning med traditionelle produktionsmetoder. Dette har fanget medicinindustriens opmærksomhed, som kan være en indgang til den totale personalisering af behandlingen med denne teknologi.

Forskningen var centreret om teknikken kaldet inkjet print. Denne teknik byder på fordele såsom høj opløsning og muligheden for at printe mere end ét materiale under samme trykproces. Ved at bruge denne teknik, forskerne har foreslået fremstilling af systemer, der potentielt kan bruges som personlige biosensorer baseret på guldets ledningsevne og biokompatibilitet.

I øjeblikket, eksisterende guldblæk til inkjet-print er baseret på nanopartikler af dette metal, men de er meget ustabile, da de let bindes sammen og er svære at printe. Af den grund, udviklingen af ​​stabile guldfarver, der er nemme at printe med, har været uvurderlig.

Holdet blev ledet af Ana Alcudia Cruz, af Institut for Organisk og Farmaceutisk Kemi fra Farmaceutiske Fakultet ved Universitetet i Sevilla, i samarbejde med gruppen ledet af Rafael Prado Gotor fra Institut for Fysisk Kemi, fra det kemiske fakultet ved universitetet i Sevilla, og Ricky Wilman, fra University of Nottingham (Storbritannien). For første gang, det lykkedes at bruge polymerer (polyurethaner) med en kamstruktur, som holdet udviklede, at generere bittesmå guld nanopartikler med ekstrem høj stabilitet og testet over tid.

Til det formål, forskellige polymerer blev fremstillet ud fra arabinose, et sukker, der let kan erhverves i naturen, og som giver materialet total biokompatibilitet og bionedbrydelighed, dermed undgå forurenende rester genereret af de traditionelle polymerer, der er afledt af olie.

For første gang, denne type polymer er blevet brugt til fremstilling af guldnanopartikler. Disse nanopartikler, fremstillet af tre forskellige kemisk funktionaliserede polymerer, viste sig at være tilstrækkelig lille (maksimalt 10 nm) til at blive udskrevet ved inkjet-print og var stabile i en periode på mindst seks måneder. Når trykbarheden af ​​hvert blæk blev testet, det, der viste den bedste balance mellem egenskaber, blev udvalgt og brugt til at trykke vores universitets logo. På billedet, opnået af TOF-SIMS, guldet kan ses (i gult), som danner omridset af logoet, på polymerbaggrund (i blåt). Dette er det første billede af guld-nanopartikler stabiliseret med bionedbrydelige og biokompatible systemer, som er opnået via 3-D-printng-teknikker.