3D printing combined with pH-induced 4D printed iron(III)-oxidized starch gels for controlled iron delivery and enhanced iron supplementation.
鉄欠乏性貧血（IDA）に対する高バイオアベイラビリティの鉄補給を目的として、pH刺激応答型4Dプリント酸化デンプン鉄ゲル（4D-FeOMS）が開発された。熱押出3DプリントとpH誘発4D変形を組み合わせ、イオン架橋により鉄イオンを酸化デンプンネットワーク内に配位させた。in vitro消化試験では胃内での鉄放出が30%未満に抑制され、近位小腸で85%超の急速放出が確認された。IDAマウスを用いたin vivo評価では、血液・生化学パラメータの回復、臓器内鉄貯蔵の94.6%超の回復、抗酸化酵素活性の向上が示され、鉄塩や3D-FeOMSを上回る効果が得られた。ヘプシジン発現の最適化とフェリチン・トランスフェリン調節を介した全身鉄輸送の促進が機序として示唆された。
4D-FeOMSはヘプシジン発現を調節し、フェリチン・トランスフェリンバランスを最適化することで全身への鉄輸送を促進するとともに、抗酸化酵素活性を向上させる。
動物実験段階の研究です。ヒトでの応用には吸入経路が最も有望な投与方法とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクを伴うため使用濃度に注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は消費者庁事故事例あり非推奨）。
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