个性化精准用药，深圳森工高通量药物3D打印机AUTUBIO-2000

南极熊导读：3D打印在制药业拥有巨大的应用潜能，能够为患者和行业提供创新的解决方案，可以用于精确构建剂型结构，通过调控药物释放模式满足多种临床需求，并且能够推进以患者为中心的治疗。

南极熊获悉，深圳森工科技有限公司与“广东省医药3D打印机及个性化医疗工程技术研究中心”联合研发生产的多通道药物3D打印机AUTUBIO-2000，已被客户用于研制“3D打印胃漂浮制剂”、“3D打印盐酸二甲双胍控释片”、“3D打印口崩速释制剂”、“3D打印个性化口腔贴片”等3D打印个性化精准用药及药物分剂量打印。

3D打印的胃滞留制剂，实现药物在胃中的长效滞留，提高药物生物利用度和疾病的治疗效果。

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我国卫生部药品不良反应监测中心的数据显示：住院病人中，每年约有19.2万人死于药品不良反应，不良反应发生率为10%-20%；家庭用药不良反应需要住院治疗的病人则多达250万人，约占5%（世界卫生组织WHO在发展中国家的调查资料）。除药物不良反应外，降压药的药物无效利用率高达50%，降糖药的药物无效利用率为43%，降脂药的无效利用率为38.5%。其中的部分原因为功能单一、规格单一的药物制剂无法满足人这一复杂生物体在相同疾病上不同的症状治疗。因此，如何实现药物制剂的升级迭代，提高患者的用药顺应性和治疗效果，是药学科研工作者的关注重点之一。

在药物制剂中，固体制剂由于其携带和储存的便利性仍然是最常用的。然而，传统工业的大批量固定规格生产的剂型难以实现基于患者的实际情况来满足患者个性化用药的需求。3D打印药物制剂相对于传统制药技术，有着许多优势，灵活的个性化定制能力和精准的剂量控制是其核心优势。通过3D打印技术的“按需”生产药物制剂可克服传统制造方式的“一刀切模式”，可满足患者在年龄、体重、器官功能和疾病严重程度方面的个性化用药需求。

△临床个性化用药的策略

3D打印个性化精准用药
几十年来，因个性化剂量用药需求，医院常采用徒手分劈、剪药器分片、磨粉分包、固体制剂液体化法等方法进行药品分剂量院内调剂，存在人为操作导致的剂量差异或引入新杂质，尤其是用药剂量敏感的药物（如华法林钠、螺内酯等）。因此，如何为儿童和老年人提供特殊药物的精准分剂量调剂服务，是临床药学工作者需要面对的一个巨大难题。

传统口服固体制剂有着便捷、成本低、剂量精准、用药顺应性高、易存储等优点，是应用最广泛的药物递送系统。然而，传统工业化单规格大批量生产的制剂已不能满足人这一复杂生物体的需求。3D打印灵活的个性化定制和精准的剂量控制能力，“按需”生产药物制剂以克服传统制造方式的“一刀切模式”，满足患者在年龄、体质量、器官功能和疾病严重程度等方面的个性化用药需求。

利用3D打印灵活的结构定制能力和精准的剂量控制，克服了传统制造方式的“一刀切模式”、满足患者在年龄、体质量、器官功能和疾病严重程度方面的个性化用药需求。3D打印可避免传统药物分剂量调剂手段存在剂量差异大、形状不规则、储存困难、稳定性差、用药顺应性低、剂量规格有限等问题，可为医院提供小批量、高精度、多规格、批间差异小、便捷稳定的药品调剂服务，满足儿童及老年人等特殊群体的精准用药需求。

从客户测试的数据分析可以看到，使用AUTUBIO-2000 打印出来的片剂各项质量完全符合《中国药典》要求

3D打印改良型剂型
以胃滞留制剂为例。由于出色的患者依从性、剂量精准和灵活的配方组合，口服给药系统是目前应用最最广泛的给药途径。然而，在治疗胃肠道上端疾病时，传统的口服给药系统显示出有限的治疗效果。其中一个重要的因素是这些制剂的胃滞留时间短（GRT）和不可预测的胃排空时间（GET），胃排空作用会导致药物难以在胃中释放完全，导致给药剂量下药效降低。尤其对以下药物发挥治疗效果影响大：药物难溶性（如格列吡嗪）；在胃中吸收的药物（如核黄素）；在肠道中溶解度低或不稳定的药物（如卡托普利）；在胃中起局部作用或代替胃酶的药物（如克拉霉素治疗幽门螺杆菌感染）。

3D打印作为一种非压缩式药物递送系统开发工艺，可制备低密度制剂、具有漂浮仓的漂浮制剂和特殊结构的胃滞留制剂等，实现药物在胃中的长效滞留，提高药物生物利用度和疾病的治疗效果。

药物3D打印设备
AUTUBIO-2000高精度多通道药物3D打印设备，经过3代技术升级迭代，具备了多功能、模块化、多材料、多通道、多模式、高精度等特点，能够实现同等级进口设备相同的功能，甚至在“独立多通道”这个领域领先于进口设备。目前该设备已为多所高校、科研院所、医疗机构所采用，该设备可满足药物先进制造中的研发需求，在药物结构、药物剂量、药物剂型、药物精准控制等方面具有很强的研发推动作用。

AUTUBIO-2000采用了墨水直写技术（DIW：Direct Ink Writing），可支持浆料、液体、悬浮液、熔融体（硅胶、水凝胶、明胶、羟基磷灰石、药物细胞悬液、液体等构成的溶液、悬浮液、浆料或者熔融体）等十多种不同生物打印材料与多种打印喷嘴及功能模块。通过不同材料，不同模块之间的组合，可调制出数十种不同的打印工艺模式，涵盖了药物分剂量打印、药物新剂型研发、陶瓷应用研发、生物水凝胶美容研发、仿生组织器官、组织工程支架、细胞研究与治疗等大多数生物、药物3D打印应用场景。

参考文献：
[1]陈培鸿等.3D打印在药物递送领域的应用进展[J].中国药房,2021,32(13):1657-1664.