研究人员回顾了多糖基微针（PMNs）在癌症免疫治疗中的应用，探讨了包括3D打印在内的增材制造技术如何支持经皮给药系统的开发。这项发表在《糖科学与治疗》期刊上的研究重点关注天然高分子材料在实现微创治疗中的作用，该疗法将药物递送与免疫系统激活相结合。微针是一种微米级结构，旨在穿透皮肤外层并创建临时的治疗递送通道。作者指出，这种方法使药物能够绕过胃肠道降解，同时靶向皮肤的免疫活跃区域。透明质酸、壳聚糖和海藻酸等多糖因其生物相容性、可生物降解性和支持药物控释的能力而被强调为关键材料。
微针系统中使用的代表性多糖结构。图片来自Zhang等人。
用于局部和可控治疗的多糖微针
所回顾的系统设计用于递送多种治疗剂，包括小分子药物、蛋白质和纳米颗粒制剂。在癌症应用中，这些微针可用于将免疫治疗化合物直接递送至肿瘤微环境或周围组织。作者指出，局部递送可以减少全身副作用，同时提高治疗效率。
研究讨论了几种微针配置，包括可溶解和水凝胶基结构，这些结构能够随时间释放药物。还研究了包含pH响应和酶响应材料的功能设计，使药物能够在肿瘤环境特定条件下触发释放。此外，探索了电响应系统作为外部控制药物递送的方法。
多糖基微针的修饰策略，包括物理共混、纳米颗粒整合和化学功能化，以增强机械强度和药物递送性能。图片来自Zhang等人。
增材制造实现微针设计灵活性
该研究确定增材制造是制造具有复杂几何形状和定制设计的微针阵列的潜在方法。与传统成型技术相比，3D打印可以实现微针结构的快速原型制作和结构优化。由于高分辨率，立体光刻（SLA）和数字光处理（DLP）等光聚合工艺通常用于微针制造，但它们与多糖材料的兼容性仍然有限。然而，作者强调了直接打印多糖基材料所面临的挑战。这些挑战包括有限的机械强度以及在制造过程中控制流变特性的困难。因此，当前的方法通常将3D打印与间接方法相结合，例如生产模具，然后填充功能性生物材料。
微针制造的3D打印方法，包括立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）以及将增材制造与成型和涂层技术相结合的混合工作流程。图片来自Zhang等人。
制造和临床转化挑战依然存在
尽管研究不断进行，作者强调多糖微针系统面临若干限制。这些限制包括载药能力的约束、天然材料特性的可变性以及实现一致大规模制造的挑战。临床验证也有限，大多数系统仍处于临床前或早期研究阶段。
该综述总结道，虽然多糖微针代表了癌症免疫治疗的一个有前景的平台，但在广泛临床应用之前，需要进一步开发以解决制造可靠性、材料标准化和监管要求。
3D打印微针制造进展突显材料和工艺限制
先前在增材制造方面的工作已经证明了使用高分辨率工艺生产用于经皮给药微针阵列的可行性。研究人员已经3D打印了用于可控递送应用的空心微针，而其他研究则专注于优化微米级打印参数以提高结构保真度和可重复性。这些发展表明，增材制造可以可靠地生产微针系统所需的几何形状，特别是在使用能够实现微米级分辨率的光聚合技术时。
与此同时，商业化3D打印微针技术的努力，包括Continuity Biosciences和Joseph DeSimone支持的计划，表明人们持续关注将这些系统扩展到实验室环境之外。然而，现有方法主要侧重于使用基于高分辨率光聚合的工艺生产微针结构，较少强调将生物活性材料直接集成到打印工作流程中。这突显了可制造结构与功能性生物材料之间的差距，从而导致了混合制造策略，其中3D打印定义结构，而治疗材料则单独加入。
来源：中国3D打印网编译文章！
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