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研究人员针对传统血管成形术的局限，开展 3D 打印聚乳酸（PLA）载环孢素支架研究，该支架载药效率高且缓释良好，为心血管疾病治疗带来新方向。
心血管疾病（CVDs）是全球范围内的 “头号健康杀手”，就像一个隐匿在暗处的 “冷面死神”。据世界卫生组织（WHO）和健康指标与评估研究所（IHME）报告，2019 年，全球约 32% 的死亡由心血管疾病导致，约 1790 万人丧生，其中 85% 死于心脏病发作和中风。而冠状动脉堵塞，作为心血管疾病的常见 “肇事者”，常常采用药物洗脱支架（DES）治疗。传统的金属裸支架（BMS）容易引发血管再狭窄，药物洗脱支架虽能降低这一风险，但也面临诸多挑战，比如难以实现理想的药物缓释动力学，无法长时间维持疗效，还可能出现药物突释，导致副作用；涂层工艺复杂，药物分布也难以均匀。这些问题严重限制了药物洗脱支架的临床应用，就像一道道难以跨越的沟壑，横亘在心血管疾病治疗的道路上。
为了突破这些困境，来自伊朗阿尔达比勒医科大学和英国萨塞克斯大学的研究人员踏上了探索之旅，他们开展了一项关于新型药物洗脱聚合物支架的研究。研究成果发表在《AAPS PharmSciTech》杂志上，为心血管疾病的治疗带来了新曙光。
研究人员在这项研究中，主要运用了以下关键技术方法：
- 3D 设计与打印技术：借助 SolidWorks 软件，依据支架的物理、机械特性以及血管解剖结构，设计出聚合物支架平台。随后，使用液晶显示（LCD）3D 打印机，利用光固化液态树脂在紫外线照射下聚合固化的原理，制造出聚乳酸（PLA）支架。
- 药物分析技术：运用紫外分光光度法对环孢素进行定量测定，并进行方法学验证，确定其最大吸收波长、线性范围、精密度和准确度等指标。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和差示扫描量热法（DSC），研究环孢素与 PLA 支架之间的分子相互作用。
- 药物释放研究方法：采用透析膜法，在体外模拟药物释放过程，通过紫外分光光度计测定不同时间点释放的药物量，并运用零级、一级和 Higuchi 模型对药物释放数据进行拟合，分析药物释放动力学。
下面来看看具体的研究结果：
- 支架设计与制造：设计的 PLA 支架呈菱形，外径 3mm，厚度 0.3mm，长度 30mm。这种形状和尺寸，既便于在冠状动脉中顺利部署，又能保证良好的血液流动，减少血栓形成风险。同时，菱形设计在机械性能上表现出色，也适合用 LCD 技术制造。
- UV 光谱法验证：确定环孢素在甲醇溶液中的最大吸收波长为 211nm，与文献报道的 210nm 相近。通过 ICH 指南验证了该定量方法的准确性和精密度，虽然在低浓度时相对标准偏差（RSD）略高于推荐限度，但整体在可接受范围内。
- 环孢素载量测定：采用饱和溶液浸泡法加载药物，该方法简单高效。实验结果显示，支架的载药效率（LE）为 48.66±5.92%，载药量（LC）为 15.97±2.60%。
- FTIR 分析：FTIR 光谱表明，环孢素与 PLA 支架在洗脱配方中存在强分子相互作用。与物理混合物相比，洗脱配方中药物特征峰强度降低，这意味着药物与支架之间发生了某种特殊的 “化学对话”，紧密结合在一起。
- DSC 分析：DSC 分析发现，环孢素在物理混合物中的熔点峰略有偏移，而在洗脱的 PLA 支架中，其吸热峰消失，这进一步证实了药物与聚合物结构之间存在分子关联，它们相互 “交织”，形成了独特的结构。
- 体外释放研究：体外释放实验表明，约 50% 的药物在最初 3 小时内释放，且没有明显的突释现象。药物释放曲线符合零级模型（R2=0.965）和 Higuchi 模型（R2=0.910），其中零级模型拟合效果更佳，说明药物释放主要不依赖于浓度，而是以恒定速率进行。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功设计并制造出无需涂层的载环孢素 3D 打印 PLA 支架，载药效率较高且具有良好的缓释特性。这一成果意义重大，为解决药物洗脱支架面临的难题提供了新方案。它不仅有望提高心血管疾病的治疗效果，减少患者痛苦，还为后续研究指明了方向。未来，还需开展体内研究，评估支架在真实生物环境中的性能、安全性和生物相互作用；同时，要进一步改进体外模拟实验，更真实地模拟复杂的生理条件，推动心血管疾病治疗领域的发展。
