3D-tulostettujen lääkeimplanttien rakenteen vaikutus lääkeaineen vapautumiseen
Laine, Aleksi (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202504186974
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202504186974
Tiivistelmä
Opinnäytetyö on osa 3D-CURE-hankkeen tutkimusta. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää 3D-tulostettujen lääkinnällisten implanttien rakenteen vaikutusta niiden sisältämään vaikuttavan lääkeaineen vapautumiseen.
Työ aloitettiin valmistamalla PEGDA-poloksameeri geeli, josta lääkinnälliset implantit tulostettiin. Tulostuksessa käytettiin Brinter®-biotulostinta. Tulostusvaiheessa tutkittiin erilaisia rakenteita ja niiden täyttöasteita implanteille sekä optimoitiin tulostusparametrit valituille rakenteille. Implanteille suoritettiin liukenemistesti, jossa tutkittiin, kuinka paljon implanteista liukenee vaikuttavaa lääkeainetta 14 päivän ajanjaksolla. Liukenemistestien olosuhteet simuloivat kehon sisäistä toimintaa. Lopuksi näytteet analysoitiin HPLC-laitteistolla.
Tuloksista havaittiin, että heksagonaalinen rakenne implanteissa nopeutti lääkeaineen vapautumista verratuna kokonaan täytettyihin implantteihin. Pienempi täyttöaste nopeutti deksametasonin vapautumista implantista, kun taas suurempi hidasti sitä. Heksagonaali-rakenteiset implantit vapauttivat ensimmäisen kuuden tunnin aikana yli 40% lääkeaineestaan, kun taas kokonaan täytetyt implantit vapauttivat vain 22%.
Jatkossa olisi tärkeää kehittää tulostettavan materiaalin virtauksen hallintaa tulostusprosessin aikana sekä automatisoida näytteenottomenetelmiä liukenemistesteissä, jotta lääkeaineen vapautumisdynamiikkaa voitaisiin seurata tarkemmin.
Työ aloitettiin valmistamalla PEGDA-poloksameeri geeli, josta lääkinnälliset implantit tulostettiin. Tulostuksessa käytettiin Brinter®-biotulostinta. Tulostusvaiheessa tutkittiin erilaisia rakenteita ja niiden täyttöasteita implanteille sekä optimoitiin tulostusparametrit valituille rakenteille. Implanteille suoritettiin liukenemistesti, jossa tutkittiin, kuinka paljon implanteista liukenee vaikuttavaa lääkeainetta 14 päivän ajanjaksolla. Liukenemistestien olosuhteet simuloivat kehon sisäistä toimintaa. Lopuksi näytteet analysoitiin HPLC-laitteistolla.
Tuloksista havaittiin, että heksagonaalinen rakenne implanteissa nopeutti lääkeaineen vapautumista verratuna kokonaan täytettyihin implantteihin. Pienempi täyttöaste nopeutti deksametasonin vapautumista implantista, kun taas suurempi hidasti sitä. Heksagonaali-rakenteiset implantit vapauttivat ensimmäisen kuuden tunnin aikana yli 40% lääkeaineestaan, kun taas kokonaan täytetyt implantit vapauttivat vain 22%.
Jatkossa olisi tärkeää kehittää tulostettavan materiaalin virtauksen hallintaa tulostusprosessin aikana sekä automatisoida näytteenottomenetelmiä liukenemistesteissä, jotta lääkeaineen vapautumisdynamiikkaa voitaisiin seurata tarkemmin.