پلاگ های پرینت سه بعدی؛ انقلابی در رهایش کنترل‌شده داروهای چشمی
بیماری خشکی چشم (Dry Eye Disease)، اختلالی شایع و مزمن است که به دلیل کاهش تولید اشک، عدم تعادل در ترکیبات آن و یا تبخیر بیش از حد ایجاد می‌شود. با وجود پیشرفت‌های حوزه چشم‌پزشکی، دارورسانی به بخش قدامی چشم به دلیل مکانیسم‌های دفاعی طبیعی و ساختار پیچیده آن، همچنان یکی از چالش‌های اصلی داروسازان است.
پلاگ های پرینت سه بعدی
چالش‌های دارورسانی سنتی
استفاده از قطره‌های چشمی، اگرچه مرسوم‌ترین روش درمانی است، اما با محدودیت‌های زیستی جدی مواجه است. زیست‌دسترس‌پذیری (Bioavailability) داروها در این روش کمتر از ۵٪ برآورد می‌شود؛ چرا که پلک زدن‌های مکرر، گردش سریع اشک و تخلیه سریع دارو از طریق مجاری اشکی-بینی، مانع از باقی ماندن کافی دارو بر سطح چشم می‌شود.
استراتژی درمانی: پلاتگ‌های پانکتوم (Punctal Plugs)
پلاتگ‌های پانکتوم به عنوان یک راهکار غیرتهاجمی و مؤثر، با مسدود کردن مسیر تخلیه اشک به مجرای بینی، به افزایش ماندگاری اشک و رطوبت سطح چشم کمک می‌کنند. این پلاگ‌ها در دو دسته کلی جای می‌گیرند:
- پلاگ‌های ناحیه پونکتا (Punctal Plugs): این پلاگ‌ها در گوشه چشم قرار می‌گیرند و به‌راحتی قابل مشاهده و تعویض هستند. آن‌ها معمولاً از کلاژن تولید و با ماندگاری حدود ۱۴ روز، برای درمان‌های کوتاه‌مدت مناسب‌اند.
- پلاگ‌های کانالیکولار (Intracanalicular Plugs): این دسته در اعماق مجرای اشکی قرار می‌گیرند و حذف آن‌ها دشوارتر است. این پلاگ‌ها که عمدتاً از پلی‌دی‌اکسانون یا پلی‌کاپرولاکتون (PCL) تولید می‌شوند، می‌توانند اثربخشی درمانی را بین ۲ تا ۶ ماه حفظ کنند.
نوآوری در چاپ زیستی (Bioprinting)؛ آینده درمان خشکی چشم
به‌تازگی، محققان با بهره‌گیری از چاپگر زیستی سه‌بعدی به روش DLP، گامی فراتر در شخصی‌سازی درمان‌های چشمی برداشته‌اند. در یک مطالعه پژوهشی، پلاگ‌های چشمی با قابلیت رهایش کنترل‌شده داروی «دگزامتازون» (یک استروئید ضدالتهاب قدرتمند) طراحی و تولید شدند.
در این فرآیند ساخت پلاگ های پرینت سه بعدی، از ترکیب پلیمرهای زیست‌سازگار «پلی‌اتیلن گلیکول ۴۰۰» (PEG 400) و «پلی‌اتیلن گلیکول دی‌اکریلات» (PEGDA) استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان‌دهنده پتانسیل بالای این روش در کنترل نرخ رهایش دارو است:
- پلاگ‌های حاوی ۸۰٪ PEGDA و ۲۰٪ PEG 400: رهایش دارو را تا ۷ روز به طور مستمر تضمین می‌کنند.
- پلاگ‌های مبتنی بر PEGDA خالص: مدت زمان رهایش را به ۲۱ روز افزایش و افق تازه‌ای در درمان‌های طولانی‌مدت بیماری‌های قرنیه گشوده‌اند.
پلاگ های پرینت سه بعدی نه تنها درمان خشکی چشم را دقیق‌تر و هدفمندتر می‌کند، بلکه نیاز به استفاده مداوم از قطره‌های چشمی و خطاهای ناشی از فراموشی دوز دارو توسط بیمار را به حداقل می‌رساند.
منبع:
Xu X, Awwad S, Diaz-Gomez L, et al. 3D Printed Punctal Plugs for Controlled Ocular Drug Delivery. Pharmaceutics. 2021 Sep;13(9):1421.