研究人员利用体积3D打印技术在几秒钟内制造出药片

发布时间：2022-02-22 12:14:17来源：未知大陆

据报道，研究人员已经利用体积3D打印技术在几秒钟内制造出了载药片剂，这还是第一次。来自伦敦大学学院(UCL)、圣地亚哥德孔波斯特拉大学(USC)、MERLN技术启发再生医学研究所和制药3D打印专家FabRx的研究人员在17秒内成功生产出含有扑热息痛的药片，这是比目前用于在研究和某些临床环境中打印药物的方法快得多。该团队认为，其工作证明了体积3D打印适用于使用增材制造生产药品，并有可能在未来实现快速、按需生产药品和医疗设备。体积3D打印设置将3D打印药物商业化与传统方法相比，3D打印为临床药物开发提供了许多优势。该技术不仅使药物能够根据个体患者的需求进行个性化，而且还具有加快药物交付时间的潜力，并为医院、药房和难以到达的地区的人们提供按需药物。尽管近年来这些益处已在研究水平上得到广泛证明，但该技术的临床潜力尚未实现。FabRx是该领域的先驱之一，开发了自己的符合GMP（良好生产规范）的制药3D打印机M3DIMAKER，目前可用于研究目的。过去，FabRx利用其制药3D打印能力为患有罕见代谢紊乱枫糖尿症(MSUD)的儿童生产个性化药物，并制造表面带有盲文和月亮图案的平板电脑，以帮助视障人士服药.最近，FabRx、UCL和USC合作3D打印了用于治疗干眼症的新型载药泪管塞，以及能够从供水中去除药物的3D打印设备。除了FabRx，还有其他几家公司正在大踏步将该技术商业化。事实上，Aprecia已经意识到3D打印药物的商业潜力，早在2015年就获得了FDA对其Spritam癫痫药物的批准。此后，该公司与非营利性研发公司Battelle合作，以增加其制造产量并推进其ZipDose3D打印系统从临床供应到商业销售。与此同时，全球制药公司默克与EOS集团公司AMCM开展了一个联合项目，开发和生产3D打印片剂，最初用于临床试验，然后用于商业生产。示意图说明了光敏树脂在三个正交光束下的辐照度体积式3D打印药片虽然3D打印药物的商业化正在取得进展，但将技术从实验室完全转化为实地诊所仍然存在挑战。特别是，由于吞吐量挑战，目前的3D打印技术还不能扩大规模以每年生产商业制造所需的数十亿片药。在他们的最新研究中，研究人员试图通过利用可提供快速打印速度的体积3D打印来克服这一特殊障碍。与逐层桶光聚合技术不同，体积打印使用光在树脂桶中同时固化整个3D几何图形，从而在一个步骤中生成整个对象。该团队声称这是第一次使用体积打印来生产载药片剂，并将生产片剂所需的时间显着缩短至几秒钟。研究人员测试了六种不同的树脂配方，每种都含有扑热息痛、交联单体和光引发剂，并能够将印刷片剂的药物释放速率调整到所需的速度。用于研究的体积3D打印机来自FabRx，基于由数字镜设备、UV光源和UV光学透镜组成的数字光投影仪。研究人员3D打印了装有扑热息痛的药片，或FabRx称之为“Printlets”，圆环形状直径11毫米，高4毫米，孔直径为3毫米。该团队选择以圆环形状打印片剂，因为与圆盘相比，几何形状提供了更大的表面积与体积比，因此加快了药物释放的速度。每种树脂配方在7到17秒内连续打印了8个Printlet，然后进行后固化过程，用异丙醇清洗它们并在20°C的烘箱中放置1小时。体积3D打印的Printlets据研究人员称，该方法是迄今为止已证明的通过3D打印生产个性化片剂的最快方法，因此证实了体积3D打印适用于快速生产药物。展望未来，该团队将寻求开发一个系统来自动优化不同感光树脂的打印参数，这可能涉及使用人工智能(AI)来加速开发过程并预测不同配方的打印性能。这也可以制造更复杂的几何形状，以将体积3D打印的应用扩展到其他载药医疗设备。虽然需要进一步研究来调查研究中使用的光敏树脂的生物相容性，但该团队认为，体积3D打印可以“实现个性化医疗的良性循环，并显着改善健康结果。”有关该研究的更多信息，请参阅发表在《增材制造》杂志上的题为“用于快速生产药物的体积3D打印”的论文。该研究由L.Rodriguez-Pombo、X.Xu、A.Seijo-Rabina、J.Ong、C.Alvarez-Lorenzo、C.Rial、D.Nieto、S.Gaisford、A.Basit和A.戈亚内斯。不同3D打印打印件的X射线显微CT图像