倫敦大學新技術可在7秒內完成3D打印藥物

南極熊導讀：個性化藥物是現代醫(yī)學的一個巨大目標。通過現代科學數據分析，即使患者診斷聽起來是一樣的，但人與人的情況實際非常不同。在理想情況下，不同的狀況需要不同的治療方案。但是，量身定制的劑量很少見，因為它們是手工生產的，需要很長時間才能準備好，這意味著大多數人必須服用一種萬能藥。
目前UCL的研究人員認為3D打印藥物，或許可以打開按需生產個性化藥物的大門。開創(chuàng)這項技術的科學家表示，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。圖片來源Alvaro Goyanes

2022年3月26日，南極熊獲悉，倫敦大學UCL（藥學院），宣布已研發(fā)新的3D打印技術可在7秒內完成3D打印藥物。未來該技術希望通過小型家庭3D打印機即可實現藥物的快速制造。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》。
目前該項目由Abdul Basit教授（UCL 藥學院）領導，同時還有圣地亞哥德孔波斯特拉大學的研究人員，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。圖片來源Alvaro Goyanes

現有的3D打印技術無法提供在快節(jié)奏的臨床環(huán)境中按需生產藥物所需的速度。體積打印是一種新穎的3D打印技術，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的幾何和表面質量的限制。

與之前的還原光聚合3D打印技術不同，體積打印技術通過利用光聚合過程中由于氧誘導聚合抑制而產生的閾值行為，同時固化了整個所需的3D幾何圖形。在這項工作中，首次使用體積打印機在幾秒鐘內制造載藥3D打印片劑(Printlets)。以聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)為交聯單體，苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰亞磷酸鋰(LAP)為光引發(fā)劑，對乙酰氨基酚(paracetamol)為模型藥物的六種樹脂配方進行了評價。水或PEG300作為不同濃度的稀釋劑，以促進藥物釋放。在17秒內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3D打印印刷藥品在幾秒鐘內即可完成生產。通過進一步優(yōu)化，這種新技術可以實現藥物和醫(yī)療設備的快速、按需制造。在目前的研究中，研究人員已嘗試對撲熱息痛進行體積3D打印，這是人們使用的主流藥物之一。

△倫敦大學UCL（藥學院）開發(fā)的家庭式藥物3D打印機圖片來源Alvaro Goyanes

該技術工作原理是將物體的多個圖像從不同角度照射到樹脂上。光線的照射量逐漸積累，直到達到聚合發(fā)生的點。通過調節(jié)不同角度和重疊處的光強，樹脂中三維物體的所有點都可以同時達到這個閾值，使整個三維物體同時固化。

倫敦大學學院科學家Alvaro Goyanes說 “個性化 3D 打印藥物正在快速發(fā)展。他們開始到診所進行試驗，在最好的情況下，他們可以在三到五年內用于衛(wèi)生服務�！�

△該技術已與多個項目進行臨床合作。圖片來源Alvaro Goyanes

該技術可造福早期乳腺癌患者，它與歐洲頂級癌癥醫(yī)院巴黎的 Gustave Roussy 聯合開展了一項聯合項目，該項目涉及抗癌治療和抗副作用治療，涉及法國七家醫(yī)院的 300 名患者。

“為了降低復發(fā)風險，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，”領導該項目的 Gustave Roussy 藥劑師 Maxime Annereau 說，“但是在3D打印藥物使用個性化劑量功能，可將這些治療問題更容易解決�！�

Basit實驗室之前還開發(fā)了3D打印的復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。