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《湖南大学》 2017年
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个性化抗癌支架的生物3D打印可行性研究

杨一昆  
【摘要】:癌症是全世界发病和死亡率最高的疾病之一,发展更有效的癌症诊断和治疗势在必行。目前,追求大规模投资于癌症治疗,特别是药物开发的效果并不理想。因此,研究人员致力于开发新型的治疗方法,包括介入治疗、靶向治疗和免疫治疗等。在介入治疗领域,基于载体的药物释放系统越来越受到人们的重视。它们能够优先携带药物进入癌组织或靶向部位,这与游离药物系统形成鲜明对比。在本课题中,我们利用生物3D打印技术制备载药支架植入体内以验证其抗癌疗效。磁热疗作为一种潜在的肿瘤治疗手段得到了迅速的发展。人工诱导热疗接近肿瘤可使体温升高到45摄氏度,从而导致肿瘤细胞死亡。本研究首先介绍了一种利用生物3D打印技术快速制备抗癌PCL/Fe_3O_4磁热疗支架的新方法。这种3D打印支架不仅保持了传统热疗技术的加热效率,而且延长了体内的有效治疗时间。当Fe_3O_4纳米粒子(NPS)浓度为6mmol/L时,0.07g磁热疗支架在交变磁场(AMF)下45分钟内能够使外周温度达到45℃,而且重复性试验表明,达到最高温度时能够反复加热和冷却循环。细胞毒性试验显示在一个治疗周期内细胞死亡率较高。体内实验表明,4周后荷瘤小鼠有明显的肿瘤生长抑制和延长生存期的迹象。这种磁热疗支架可能是用于局部癌症热疗的一种新的生热基质和潜在的候选材料。此外,我们还使用3D打印制备了一种的用于5Fu和NVP-BEZ235两种药物的体内释放的PLGA支架,并验证其用于乳腺癌治疗的可行性。PLGA植入物作为先进的药物传递系统非常流行。以PLGA为载体制备载药支架,可以延长其控制释放的时间。通过实验发现支架孔径的大小会影响药物的释放速率,确定了孔径大小为150×150μm的支架负载药物后进行体内和体外实验研究。体外实验结果显示,第7天时,药物载体的疗效与游离双药的疗效一致。体内实验表明,药物载体的抗肿瘤作用优于直接注射药物,而且药物载体中的药物总量远小于注射剂,是一种有效的一种抗肿瘤药物缓释支架。以上两种功能性的支架证明了生物3D打印技术用于介入治疗中的可行性。此植入支架的主要优点是精确的药物递送,是一种用于肿瘤治疗的理想方法。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R730.5;TP391.73

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