3D Printing of Polytetrafluoroethylene Hollow Needles for Medical Applications
3D Printing of Polytetrafluoroethylene Hollow Needles for Medical Applications
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医疗应用聚四氟乙烯空心针的 3D 打印
DOI：
10.1007/s11837-021-04978-3
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.6
通讯作者：
Narayan, Roger J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sachan, Roger;Sachan, Andrew;Lu, Junqi;Erdmann, Detlev;Zhang, Jennifer Y.;Narayan, Roger J.
使用空心针头输送药物或疫苗涉及一种“戳和流”方法，即药物或疫苗通过空心针头的孔运动。在本文中，使用基于数字光处理（DLP）的3D打印工艺，将含氟聚合物聚四氟乙烯制成空心针阵列。共聚焦激光扫描显微镜显示，三乘一空心针阵列中的空心针具有尖端锋利，高度均匀，孔中空的特点。x射线光电子能谱和拉曼能谱显示，3D打印聚四氟乙烯的元素组成和碳键与本体聚四氟乙烯相匹配。针状材料的降低弹性模量为1.94 +/ - 0.22 GPa，适用于皮肤穿透，与先前描述的块状聚四氟乙烯相似。该针阵列被用于将甲基蓝（一种模型药物）输送到手术丢弃的人体腹部皮肤上。这些结果表明，基于dlp的聚四氟乙烯3D打印可能是生产针阵列和其他技术相关设备的合适方法。
The delivery of drugs or vaccines using hollow needles involves a “poke and flow” approach, which involves the movement of the drug or vaccine through the bore of a hollow needle. In this paper, hollow needle arrays were created out of the fluoropolymer polytetrafluoroethylene using a digital light processing (DLP)-based 3D printing process. Confocal laser scanning microscopy revealed that the hollow needles in the three-by-one hollow needle array contained sharp tips, uniform heights, and hollow bores. X-ray photoelectron spectroscopy and Raman spectroscopy revealed that the elemental composition and carbon bonding of the 3D printed polytetrafluoroethylene matched that of bulk polytetrafluoroethylene, respectively. The reduced elastic modulus of the needle material, 1.94 +/− 0.22 GPa, is appropriate for skin penetration and is similar to that previously described for bulk polytetrafluoroethylene. The needle array was used to deliver methyl blue, a model drug, to surgically discarded human abdomen skin. These results suggest that DLP-based 3D printing of polytetrafluoroethylene may be an appropriate approach for producing needle arrays and other technologically relevant devices.
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