罗格斯大学的科学家们已经设计出一种高度精确的方法来为各种医疗产品制造生物活性材料的涂层。研究人员说，这种技术可以为包括免注射疫苗在内的透皮药物的新时代铺平道路。
在《自然通讯》杂志上，研究人员描述了一种新的电喷涂沉积方法，一种工业喷涂工艺。从本质上讲，该团队开发了一种方法，可以更好地控制喷雾区域内的目标区域，以及沉积的微观颗粒的电学特性。更好地掌握这两种特性意味着更多的喷雾可能击中其微观目标。
在电喷雾沉积中，制造商对流动的液体(如生物制药)施加高电压，将其转化为细颗粒。每个液滴在到达目标区域的过程中都会蒸发，从原始溶液中沉淀出固体沉淀物。
罗格斯大学工程学院机械与航空航天工程系副教授、该研究的作者乔纳森·辛格(Jonathan Singer)说:“虽然许多人认为电喷雾沉积是一种有效的方法，但通常不适用于比喷雾更小的目标，比如透皮贴片中的微针阵列。”“目前的方法只能达到40%左右的效率。然而，通过我们开发的先进工程技术，我们可以实现100%的效率。”
涂料在各种医疗应用中越来越重要。它们被用于植入人体的医疗设备，如支架、除颤器和起搏器。它们开始更频繁地用于采用生物制剂的新产品，如透皮贴剂。
先进的生物或“生物活性”材料，如药物和疫苗，生产成本很高，特别是如果任何材料被浪费，这将极大地限制病人是否能接受特定的治疗。
辛格说:“我们正在评估电喷雾沉积，这是一种成熟的分析化学方法，是否可以成为一种有效的方法来制造生物医学活性涂层。”
研究人员说，更高的效率可能是使电喷雾沉积在使用生物活性材料的医疗设备制造中更具吸引力的关键。
该论文的第一作者、材料科学与工程系的博士生莎拉·帕克(Sarah Park)说:“能够以100%的效率沉积意味着没有任何材料会被浪费，从而允许以这种方式涂覆设备或疫苗。”“我们预计未来的工作将扩大兼容材料的范围和这种高效方法的材料交付率。”
此外，与其他用于制造的涂层技术(如浸渍涂层和喷墨打印)不同，新的电喷涂沉积技术的特点是“远场”，这意味着它不需要高度精确的喷涂源定位，研究人员说。因此，采用这种技术进行大规模生产所需的设备将更便宜，也更容易设计。
参与这项研究的罗格斯大学的其他科学家包括单杰教授和林浩教授，前博士生林磊(现就职于重庆交通大学)和Emran Lallow(现就职于GeneOne生命科学公司)，以及前本科生Darrel D'Souza，他们都是机械与航空航天工程系的学生;以及生物医学工程系的教授David Shreiber和Jeffrey Zahn，博士生Maria Atzampou和前博士生Emily DiMartini。
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