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3D打印钛金属医疗设备 协助帕金森病治疗取得突破
2019年03月07日 发布 分类:技术前沿 点击量:118
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最近,由Renishaw增材制造公司制造的一种在帕金森病实验性治疗临床试验中发挥了关键作用的3D打印钛金属医疗设备得到了人们的关注。它的开发过程也被记录在了BBC制作的纪录片《帕金森药物试验:奇迹疗法》(the Parkinson’s Drug Trial: a Miracle Cure?)中。

 

 

携带该3D打印输送设备的患者(图:BBC)

 

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经系统变性疾病,其表现为静止性震颤、肌强直及行动缓慢等,主要病理改变是中脑黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的变性死亡,由此而引起纹状体DA含量显著性减少而致病。

 

在该纪录片中,为治疗帕金森病试验人员采用的候选药物是GDNF,一种对大脑突触发育至关重要的蛋白质生长因子。1952年,Rita Levi-Montalcini和Stanley Cohen在诺贝尔奖获奖研究中发现了这种物质,在随后的几十年里,它成为了许多临床前和临床试验的主题,目的是将其应用于再生脑细胞的治疗。

 

跨越血脑屏障

接下来需要决定的是给药方式。由于“血脑屏障”的存在,静脉注射GDNF并不能有效地到达受影响的大脑细胞。因此North Bristol NHS Trust的试验负责人和神经外科顾问Steven Gill教授提出,可通过导管贯穿大脑中的血脑屏障以引入GDNF,他表示:“我们可以通过耳后皮肤上的一个小植入口,在数月或数年内安全地反复将药物直接注入患者的大脑。”

 

为了实现这种GDNF的给药方式,Renishaw增材制造公司被招募来开发出一种可长时间植入病人颅骨的装置。最终Renishaw与NHS专家及其他学者共同合作研发出的一种以钛金属为原料的3D打印端口以用于该药物的输送。

 

GDNF传送装置的演示及其在头骨中的位置(图:Brain journal)

 

40周的过程中,这个端口被用来向指定的一组患者提供一定剂量的GDNF。但该阶段结束后,与服用安慰剂的对照组相比并没有达到预期的结果,即运动功能评分的改善。然而在研究小组将研究延长了40周,同时给两组患者都服用了这种药物后,研究员发现患者们的运动成绩提高了30%。尤其是共接受80周GDNF治疗的患者的壳核后部(与运动功能相关的大脑区域)更是得到100%的改善。

 

 

用药40周后的对比,差异不大(上:安慰剂组;下:CDNF组)(图:Brain journal)

 

Gill教授说:“即使是在低剂量的情况下,我们也看到了病人病情好转的迹象,这令人非常鼓舞。接下来如果得到充足资金,我们还将继续朝用量更高的最终临床试验努力。”

 

资料来源:3D PRINTING INDUSTRY

粉体圈 Coco编译


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