3D打印可穿戴驅蚊戒指，測試效果喜人
魔猴君 行業資訊 904天前
2022年10月13日，德國哈雷-維滕貝格大學（MLU）的一組科研人員正在研究一個更方便的驅蚊手段，采用3D打印技術來制造驅蚊戒指或任意可穿戴物。研究人員使用一種常見的驅蟲劑“IR3535”開發了他們的產品原型。
△科學家們開發了一種新的3D打印可穿戴戒指，旨在長期驅趕蚊子和其他昆蟲
在非洲，每兩分鐘就有一名兒童死于瘧疾。蚊子和人類正在進行一場戰爭。為了幫助人類獲勝，科學家們正在研究新的策略。尤其是坦桑尼亞的“蚊子城”伊法卡拉。IR3535又叫驅蚊酯（丁基乙酰氨基丙酸乙酯）是一種廣譜、高效的昆蟲驅避劑。它對蒼蠅、虱子、螞蟻、蚊子、蟑螂、蠓蟲、牛虻、扁蚤、沙蚤、沙蠓、白蛉、蟬等都有良好的驅避效果，并且能在不同氣候條件下使用。
△一些蚊蟲，通過將瘧疾病人的血液傳播到正常人體內，從而造成疾病
傳統上，它通常用作噴霧劑或乳液，并可提供數小時的保護。然而，Androsch和他的團隊正在尋找一個更方便攜帶，在更長時間內，可緩慢持續地釋放這種化學劑的方法，例如將它封裝在可佩戴的戒指或手鐲中。
△采用IR3535和3D打印聚合物，來制造一種方便、快捷、長效驅蟲的手段
采用3D打印技術獲得創新
IR3535活性成分，首先被“封裝”并形成所需的形狀，例如戒指或任意可方便佩戴的形狀，然后可以佩戴并釋放驅蟲劑。在這樣的系統中，固體聚合物承載液體驅蚊劑，可以緩慢釋放到環境中。作為一種新方法，該團隊表示，3D打印聚合物固體驅蟲劑，驅蟲效果超越了之前不同技術所開發的同類設備。MLU的Rene Androsch教授說：“含有IR3535的驅蟲噴霧對皮膚非常溫和，多年來已在世界各地使用。這就是我們一直在實驗中采用該化學劑的原因。”該團隊使用一種特殊的3D打印技術，可以打印含有高達含量25 m%驅蟲劑的3D零件，并且在打印過程中，驅蟲劑的損失很小，以可控的方式，將驅蟲劑插入可生物降解的聚合物中，并以各種方式塑造物質混合物。
△該團隊的研究成果已發表在《國際藥劑學雜志》上，題目為“聚合物/驅蟲系統聚（l-乳酸）/丁基乙酰氨基丙酸乙酯（PLLA/IR3535）的3D打印”（傳送門）
3D打印驅蚊戒指或手環的核心亮點
*聚合物/驅蟲劑PLLA/IR3535，可以通過3D打印獲得藥物輸送裝置；
*實現的最大驅蟲劑負載為25 m%；
*IR3535在正常人體溫度下的蒸發速度，至少可以持續5-10天。
該研究的主要作者MLU博士生杜凡凡說：“3D打印驅蟲戒指的基本思路是減緩驅蟲劑地蒸發并有效形成驅蟲屏障，驅蟲劑蒸發的速率取決于許多不同的因素，包括溫度、濃度和所用聚合物的結構等。”在進行了各種實驗和模擬之后，該團隊預測驅蟲劑需要一個多星期的時間，才能在體溫37 攝氏度的溫度下完全蒸發。對于含有少量驅蟲劑的樣品，由于冷卻步驟相當快且床溫約為 25 °C，PLLA 的結晶受到抑制，低于均相聚合物或驅蟲劑的玻璃化轉變溫度。在較高的驅蟲劑濃度下，由于玻璃化轉變溫度降低到接近甚至低于環境溫度，打印后儲存過程中結晶度緩慢增加。對于所有樣品，無論初始驅蟲劑濃度如何，驅蟲劑釋放速率都會隨著溫度的升高而增加，并且在環境溫度下，釋放時間常數約為10天。雖然研究人員已經證明，絕對有可能開發出一種可穿戴的驅蟲劑，但為研究創建的戒指和其它形式，目前近是設計原型。
雖然我國由蚊蟲叮咬引起的一些疾病現在非常罕見，但對于非洲國家，采用3D打印技術，推出這種方便、快捷、不受環境所影響的驅蟲技術，未來還是非常有市場前景的。該研究人員表示，需要進行進一步研究以確定該環在實際條件下的功能如何。
來源：南極雄
