3D打印新技術(shù)可在7秒內(nèi)完成3D打印藥物

2022-03-28

目前UCL的研究人員認(rèn)為3D打印藥物，或許可以打開按需生產(chǎn)個(gè)性化藥物的大門。開創(chuàng)這項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)家表示，它最終可以讓患者在家打印自己的藥片。

△3D打印的撲熱息痛打印藥物

2022年3月26日，南極熊獲悉，倫敦大學(xué)UCL（藥學(xué)院），宣布已研發(fā)新的3D打印技術(shù)可在7秒內(nèi)完成3D打印藥物。未來該技術(shù)希望通過小型家庭3D打印機(jī)即可實(shí)現(xiàn)藥物的快速制造。目前他們的研究成果已發(fā)表在了sciencedirect上，題目為《Volumetric 3D printing for rapid production of medicines》。

目前該項(xiàng)目由Abdul Basit教授（UCL 藥學(xué)院）領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)還有圣地亞哥德孔波斯特拉大學(xué)的研究人員，以及由UCL三名成員共同創(chuàng)立的UCL衍生公司 FabRx共同研究。

△Alvaro Goyane 使用3D藥丸打印機(jī)

現(xiàn)有的3D打印技術(shù)無法提供在快節(jié)奏的臨床環(huán)境中按需生產(chǎn)藥物所需的速度。體積打印是一種新穎的3D打印技術(shù)，它提供了快速的印刷速度，并克服了基于層的還原光聚合技術(shù)的幾何和表面質(zhì)量的限制。

與之前的還原光聚合3D打印技術(shù)不同，體積打印技術(shù)通過利用光聚合過程中由于氧誘導(dǎo)聚合抑制而產(chǎn)生的閾值行為，同時(shí)固化了整個(gè)所需的3D幾何圖形。在這項(xiàng)工作中，首次使用體積打印機(jī)在幾秒鐘內(nèi)制造載藥3D打印片劑(Printlets)。以聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)為交聯(lián)單體，苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰亞磷酸鋰(LAP)為光引發(fā)劑，對(duì)乙酰氨基酚(paracetamol)為模型藥物的六種樹脂配方進(jìn)行了評(píng)價(jià)。水或PEG300作為不同濃度的稀釋劑，以促進(jìn)藥物釋放。在17秒內(nèi)成功制備了含有撲熱息痛的printlet。

通過改變光敏樹脂單體與稀釋劑的比例，可以調(diào)節(jié)光敏樹脂的釋藥速度，且單體與稀釋劑的比例越低，釋藥速度越快。目前已證實(shí)3D打印印刷藥品在幾秒鐘內(nèi)即可完成生產(chǎn)。通過進(jìn)一步優(yōu)化，這種新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)藥物和醫(yī)療設(shè)備的快速、按需制造。在目前的研究中，研究人員已嘗試對(duì)撲熱息痛進(jìn)行體積3D打印，這是人們使用的主流藥物之一。

△倫敦大學(xué)UCL（藥學(xué)院）開發(fā)的家庭式藥物3D打印機(jī)

該技術(shù)工作原理是將物體的多個(gè)圖像從不同角度照射到樹脂上。光線的照射量逐漸積累，直到達(dá)到聚合發(fā)生的點(diǎn)。通過調(diào)節(jié)不同角度和重疊處的光強(qiáng)，樹脂中三維物體的所有點(diǎn)都可以同時(shí)達(dá)到這個(gè)閾值，使整個(gè)三維物體同時(shí)固化。

倫敦大學(xué)學(xué)院科學(xué)家Alvaro Goyanes說 “個(gè)性化 3D 打印藥物正在快速發(fā)展。他們開始到診所進(jìn)行試驗(yàn)，在最好的情況下，他們可以在三到五年內(nèi)用于衛(wèi)生服務(wù)。”

△該技術(shù)已與多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行臨床合作。

該技術(shù)可造福早期乳腺癌患者，它與歐洲頂級(jí)癌癥醫(yī)院巴黎的 Gustave Roussy 聯(lián)合開展了一項(xiàng)聯(lián)合項(xiàng)目，該項(xiàng)目涉及抗癌治療和抗副作用治療，涉及法國(guó)七家醫(yī)院的 300 名患者。

“為了降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，許多患有早期乳腺癌的女性接受了五年的激素治療，通常需要額外的治療來控制副作用，”領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的 Gustave Roussy 藥劑師 Maxime Annereau 說，“但是在3D打印藥物使用個(gè)性化劑量功能，可將這些治療問題更容易解決。”

Basit實(shí)驗(yàn)室之前還開發(fā)了3D打印的復(fù)方藥丸來幫助需要每天服用多種藥物的人，以及帶有盲文圖案的藥丸來幫助視障人士。

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