质地分析在医疗产品发展中的作用

       组织工程在组织功能的替代、修复、维护或增强方面发挥着重要作用。组织工程涉及将细胞和生物活性分子结合到功能性组织中的“支架”使用。组织工程的目标是通过组装适合组织形成的功能构架来产生新的活组织。许多生物材料已被应用于生产支架，这是一种人工结构，作为组织形成的模板，也作为细胞附着、迁移、增殖和分化的最佳微环境。收获的细胞附着在支架上，使其迁移、繁殖、生长并发育成组织。为了给细胞提供适当的微环境，支架必须与细胞有生物相容性和无毒性。它必须是可生物降解的，并具有合适的机械强度、表面化学性质和高孔隙率。例如在下面的研究中：

•  白蛋白/淀粉支架及其与活细胞的生物相容性

•  双层二氧化硅增强纳米复合水凝胶作为人工软骨候选材料的微观结构和机械行为的新评估

•  含有唑来膦酸增强引导性骨质再生生物材料的研制

三维（3D）打印技术也是个性化医疗时代的一个革命性突破。三维打印为实现个性化治疗带来了众多优势，尤其是在制造药物植入物、组织和口服药物方面。可植入的给药系统可以被制造成所需的形状和结构，以适应例如肿瘤切除部位。通过计算机辅助设计（CAD）可以很容易地改变孔隙率和表面积，以实现可预测的释放动力学。快速原型制作可以以低成本为个体患者实时打印定制植入物。

       最近，在3D生物打印领域有许多研究成就，采用质构仪作为医学研究的一部分。

• 采用立体光刻技术的3D打印空心微针阵列用于利福平的高效透皮给药

• 姜黄素生物降解柔性支架的三维打印技术在多形性胶质母细胞瘤颅内治疗中的应用

• 含有孟鲁司特钠微丝的制造和在包装材料上3D打印透皮贴剂

• 3D打印的磷酸钙水泥（CPC）支架用于抗ai药物输送

• 碱性水解改性的三维打印聚（ε-己内酯）/羟基磷灰石支架增强体外成骨能力

• 用于制造3D打印口腔模型的可重复性细丝批次的生产

• 采用质量设计（QbD）方法的结构-功能相关性和个性化3D打印片剂

• 使用填充密度作为有效释放控制的新型按需三维（3D）打印片剂工具

  

       目前，经皮给药系统（transdermal drug delivery systems，TDDS）是口服给药和皮下注射的一种有吸引力的替代给药途径，因为它们无痛、方便，而且可以提高药物的生物利用率。此外，TDDS可以通过角质层提供药物的控制性递送，用于局部或全身性的治疗。TDDS有几个优点，如避免药物在消化道的破坏和肝脏的首过效应，减少胃肠道的副作用，一次应用多日治疗，由于简单的清除而快速停止的可能性，以及提供准确药物剂量的可能性。粘附贴片中的药物利用贴片与皮肤角质层的紧密接触，将药物输送到皮肤或血液循环中。压敏胶（PSA）是透皮系统中最重要的组成部分之一。PSA用于皮肤粘附，并作为药物和其他辅料的基质。PSAs可以影响透皮贴剂的特性，如药物渗透、粘附特性和理化特性。PSA对皮肤应该是安全的，能迅速而牢固地粘附在皮肤上，并且可以在没有痛苦的情况下脱离，不在皮肤上留下残留物。质构仪通常用于测量一系列的粘附特性，以描述透皮贴剂的特性。例如，在以下研究中。

• 新型水基药物透皮给药贴剂的开发与评估--酮洛芬的透皮给药

• 用于无针口腔麻醉的新型电离子贴片的进展

       寻找一种能够提供长效作用而又不损害眼睛的解剖学和生理学的眼部药物递送系统仍然是一个挑战。这种给药的方法可能需要测量和控制的特性包括抗拉/抗压强度和粘液粘附力。例如，在下面的研究中：

• 莫西沙星和地塞米松联合药物洗脱的粘性接触镜治疗眼部感染

• 用于抗病毒 药物眼内给药的压印隐形眼镜

• 具有增强的眼部性能的姜黄素原位胶凝聚合物嵌件

• 眼科手术期间眼科粘膜手术器械在前房或角膜表面滞留机制的研究进展

• 无创的角膜和巩膜加固装置和方法

       医疗行业正在严重依赖质构仪作为测量所有类型的物理/机械性能的工具。在这个领域看到更广泛的测试和测量的可能性。