在医疗科技的飞速发展进程中,药物递送系统一直是科研人员重点攻克的领域。如何更高效、精准地将药物递送至病灶部位,同时减少对健康组织的副作用,是提升治疗效果的关键。静电纺丝技术作为一种新兴的材料制备技术,近年来在药物递送系统中取得了令人瞩目的应用突破。
静电纺丝技术原理并不复杂,它利用高压静电场使聚合物溶液或熔体在喷头处形成泰勒锥,在电场力作用下,聚合物溶液或熔体被拉伸成极细的纤维,并在接收装置上收集形成纳米纤维毡。这一技术制备的纤维具有独特的纳米级直径和高比表面积,为药物递送提供了诸多优势。
在药物控释方面,静电纺丝技术展现出了卓越的能力。传统药物递送往往面临药物释放过快或过慢的问题,难以维持稳定有效的血药浓度。而静电纺丝制备的载药纤维可以通过调控纤维的组成、结构以及药物在纤维中的分布方式,实现药物的精准控释。例如,科研团队研发出一种将聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物(PLGA)与聚乙烯醇(PVA)混合纺丝的方法。外层由易溶的 PVA 构成,内层是缓慢降解的 PLGA。当这种载布洛芬纤维应用于关节炎治疗时,外层 PVA 接触关节腔积液后快速溶解,释放出部分布洛芬,迅速缓解炎症引发的疼痛;随后,内层 PLGA 持续降解,在数天内缓慢释放布洛芬,维持关节部位药物浓度,有效抑制炎症反复,大大减少了患者每日服药次数,从原本的 3 - 4 次减至 1 - 2 次。
静电纺丝技术还在提高药物稳定性上发挥了重要作用。许多药物,尤其是蛋白质、多肽类药物,在储存和运输过程中容易受到外界环境因素影响而失活。通过将药物包裹在静电纺丝纤维内部,可有效隔离药物与外界环境的接触,降低药物降解风险。纤维的纳米结构还能保护药物免受酶解等生物因素的破坏。研究表明,采用静电纺丝技术制备的载胰岛素纤维,在模拟生理环境下,胰岛素的活性保持时间远长于传统制剂,为糖尿病患者的长效治疗带来了新希望。美国一家研究机构制备出以丝素蛋白为载体的载胰岛素纳米纤维。在 4℃冷藏条件下,传统胰岛素制剂活性在 1 个月后明显下降,而该载药纤维中的胰岛素在 3 个月后仍能保持 80% 以上的活性,为偏远地区或无法频繁获取新鲜胰岛素的糖尿病患者提供了更可靠的治疗选择。
此外,静电纺丝技术在实现靶向药物递送方面也取得了进展。通过在载药纤维表面修饰特定的靶向基团,如抗体、配体等,能够使药物精准地富集于病变部位。以肿瘤治疗为例,将带有肿瘤细胞特异性抗体的载药纤维注射到体内后,纤维可凭借抗体与肿瘤细胞表面抗原的特异性结合,将药物高效递送至肿瘤组织,提高肿瘤部位的药物浓度,同时减少对正常组织的损伤,极大地提高了治疗的安全性和有效性。国内某知名医院与科研团队合作,针对肝癌治疗开展研究。他们制备出表面修饰有肝癌细胞特异性抗体的载阿霉素纳米纤维。在动物实验中,注射该载药纤维后,肝癌部位的阿霉素浓度相较于普通阿霉素制剂提升了 3 倍以上,肿瘤生长得到显著抑制,同时心脏、肝脏等正常组织中阿霉素的分布量大幅降低,有效减轻了化疗药物对身体的毒副作用。
静电纺丝技术在药物递送系统中的应用突破,为现代医学带来了新的治疗手段和解决方案。随着研究的不断深入,相信这一技术将在更多疾病的治疗中发挥关键作用,为全球患者带来福音。
在静电纺丝技术助力药物递送系统的发展进程中,佛山微迈科技有限公司的
静电纺丝机 E04,堪称行业内的佼佼者。这一设备在设计上极具创新性,操作空间宽敞,支持共轭 / 纺纱 / 纺丝 / 喷雾等一体化实验。以药物递送场景为例,在制备载药纤维时,其共轭纺丝功能大显身手。它配备的两组多针阵列喷头,可同时进行双组分材料纺丝、多材料同轴多针静电纺丝,能够制备出结构更加复杂的纤维膜。这对于药物控释体系的构建意义非凡,研究人员可以借助该设备,将不同性能的聚合物材料组合,像把快速释放药物的材料与缓慢释放药物的材料巧妙搭配,构建多层结构的载药纤维,实现药物在体内不同阶段的精准释放,为患者提供更稳定、长效的药物治疗方案。
此外,
静电纺丝机 E04 还具备精准控温控湿功能。采用变频一体式制冷除湿机,能实现常温除湿,特别适用于对湿度敏感的油性溶剂体系纺丝工艺控制,以及对温度敏感的材料体系实验,有效避免了因温湿度问题导致的喷液、成滴、挂丝等现象,确保了载药纤维制备过程的稳定性与可控性。这对于那些对环境条件极为敏感的药物,如蛋白质、多肽类药物的包裹与递送至关重要,能最大程度保证药物在制备过程中的活性与稳定性,提升药物递送系统的整体效能 。
佛山微迈科技有限公司凭借其在静电纺丝设备研发及关键技术创新上的成果,为静电纺丝技术在药物递送系统中的广泛应用与深入发展提供了有力支撑,推动着药物递送领域不断迈向新高度,为医疗健康事业贡献着自己的力量。