3D打印定制化药片，让服药环节不再繁琐

导读：研究人员首次使用体积3D打印在几秒钟内制造出复合药物片剂。

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公司FabRx的研究人员在17秒内成功生产了对乙酰氨基酚加载的片剂，这比目前用于在研究和一些临床环境中打印药物的方法要快很多。

研究团队认为，其工作证明了3D打印适用于生产药物，并且有可能在未来实现药物和医疗设备的快速，按需生产。

△体积3D打印设备。图片来自增材制造期刊。

3D打印药物的商业化

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定制，还有助于加快药物生产，并为医院，药房和欠发达地区的人及时提供特种药物。

虽然近年来这些好处已经在研究层面上得到了广泛的证明，但该技术的临床潜力尚未实现。FabRx是该领域的先驱之一，开发了自有的制药3D打印机M3DIMAKER，目前暂时应用于研究目的。

过去，FabRx利用其3D打印制药能力为患有罕见代谢紊乱糖尿病（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片剂，以帮助视障人士服用药物。最近，FabRx，UCL和USC合作，3D打印了旨在治疗干眼症的新型药物。

除了FabRx之外，还有其他几家公司也在加快该技术商业化。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。从那时起，该公司与非营利性研发公司Battelle合作，以提高其制造产量，并将其ZipDose 3D打印系统从临床供应推进到商业销售。

与此同时，全球制药公司默克公司（Merck）与EOS集团公司AMCM达成了一项联合项目，以开发和生产3D打印片剂，最初用于临床试验，后续将推广至商业用途。

△示意图说明了光敏树脂与三个正交光束的辐照度。图片来自增材制造。

虽然在3D打印药物的商业化方面取得了进展，但将技术从实验室完全转化为临床的挑战仍然存在。特别是，吞吐量挑战，目前的3D打印技术尚无法扩大到每年生产商业制造所需的数十亿片。

在他们最新的研究中，研究人员试图通过利用体积3D打印来克服这一障碍，该打印提供了快速的打印速度。与逐层光聚合技术不同，体积打印使用光同时在溶液槽内固化整个3D几何形状，从而在一个步骤中生产出整个物体。

该团队声称，这是首次使用体积打印来生产含药片剂，并将生产片剂所需的时间显着缩短到几秒钟。研究人员测试了六种不同的配方，每种配方都含有交联单体和光引发剂，并且能够将印刷片剂的药物释放速率调整到所需的速度。

用于该研究的体积3D打印机来自FabRx，包含紫外线光源和紫外线光学透镜组成的数字光投影仪。研究人员3D打印了装载扑热息痛的片剂，FabRx称之为"Printlets"，其圆环形状直径为11mm，高度为4mm，孔直径为3mm。

该团队选择以环面形状打印片剂，因为与圆柱形相比，环形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。在短短7到17秒内连续打印了每种树脂配方的八个Printlet，然后进行后固化过程，其中用异丙醇洗涤并在20°C下放入干燥箱中一小时。

△体积3D打印的Printlets。图片来自增材制造。

根据研究人员的说法，该方法是迄今为止通过3D打印生产个性化片剂的最快方法，因此证实了体积3D打印对于快速生产药物的适用性。展望未来，该团队将寻求开发一种系统，以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。这还可以制造更复杂的几何形状，将体积3D打印的应用扩展到其他药物装载的医疗设备。