新加坡开发出3D打印定制药丸的新方法

来源：美通社   发布者：亦云   日期：2016-05-26  

新加坡国立大学 (国大) 的一个研究团队找到了一种方法，让个人化医疗更便宜、更简单。你可以想象一下把治病所要服用的大量药片融合成一片药；每天只需服一次，药物会在一天内以不同速度缓慢释放治疗疾病；或者是医生可根据每个病人的需求现场制作药物。 所有这些都可以通过一种新的制药方法实现，该方法由国大工程学院化学与生物分子工程系苏晓凌助理教授和博士生孙亚娟女士设计。这个创新的系统可以制造出定制化的药片，它能够根据任何想要的释放要求释放药物。 实现最佳治疗效果的定制药片 药物及时释放对人体的最佳治疗效果非常重要。不同临床情况可能需要不同的定时释放药物。 尽管目前也有一些制药方法能实现一定的灵活性，包括3D打印，但它们都有自身的局限性，比如剂量低、药物释放不持续、或者存在着给药初期药物大量释放的问题、以及由于快速分解导致药物的持久性差。而且这些方法只能制造释放特点类型有限的药物。 完全定制化的制药方法 苏晓凌助理教授表示：“很长一段时间以来，定制化药片都只是一个概念，因为实现起来太复杂或代价太高。这种新的制药方法带来了改变，它在技术上比较简单、价格相对便宜、并且实用性广泛。医生可以在现场为病人量身定制个人化的药片，也可以由制药公司大规模生产。” 与一层层打印的制药方法不同，国大团队设计的药片由三个部分组成，包括以特别设计的形状包含着药物的聚合物，它将控制药物释放的速度。通过调整包药聚合物的形状，就能够以任何想要的速度释放药物。 利用国大团队设计的系统，医生只要在电脑软件中输入想要的药物释放特点，根据患者具体的疗法形成制药模板，然后用3D打印机简易制造出想要的药片。该系统易于使用，不涉及任何复杂的与新的药物释放要求相关的数学计算。这种完全定制化的系统能够创建一个模板，根据任何释放特点打印药片。 由于使用的是市场上可买到的3D打印机，因此这个方法也使得个人化医疗的实现变得相对便宜。 在给药方面，对为了治疗一种疾病同时服进人体的多种药物进行管理也很重要。这种制药方法还可以进行调整，从而包括负载于同一个药片中的多种药物，更重要的是，即使是在同一个药片上，每种药物也能够根据具体需求以不同的速度释放。 　　日前，来自新加坡国立大学（NUS）的研究人员开发出一种非常实用的方法，可以使用低成本的桌面 3D 打印机打印出针对特定病人的药丸，而且该药丸还可以根据实际需要自定义剂量和药物释放速率。当然，这并不是世界上第一种 3D 打印处方药。在去年的时候，FDA 就已经批准了第一个 3D 打印处方药（用于治疗癫痫的可溶性片剂）。但是，此项研究的意义在于，新加坡的科学家们找到了一种可以自定义药物释放速率的方法，这是前所未有的。 　　要知道，普通药片只能维持恒定释放速率，这意味着病人不得不自己将药丸分开，然后在一天之内定时服用。但是有些激素类的药物需要采取非常规律的间隔，这就给病人带来了麻烦，尤其是当病人需要同时服用多种药物的时候。更重要的是，不同的临床情况下可能需要不同的释放速度，而且可能只有在某种有限的浓度范围内才会对病人有。 　　尽管迄今为止有些制造方法已经能够对药物释放速率进行控制，但是这种控制能力是非常有限的。如今，使用新加坡国立大学的这一突破性技术，自定义药物的释放速率就变得更便宜也更容易，可以提供更大范围的控制。据天工社了解，这种新的制备方法是由该校工程学院化学与生物分子工程系苏晓凌助理教授和博士生孙亚娟女士共同开发的。理论上，任何需要的药物释放方式都可以使用这种新方法通过 3D 打印来实现。 　　苏晓凌教授认为，它有可能完全改变制药业。“很长一段时间以来，定制化药片都只是一个概念，因为实现起来太复杂或代价太高。这种新的制药方法带来了改变，它在技术上比较简单、价格相对便宜、并且实用性广泛。医生可以在现场为病人量身定制个人化的药片，也可以由制药公司大规模生产。”苏教授说。 　　要达到这种水平的可定制化，药片并不是像我们常见的那样逐层 3D 打印。相反，该药片将由几个不同的部分组成，其中包括以特别设计的形状包裹着药物的聚合物，它将控制药物释放的速度。通过调整包药聚合物的形状，就能够以任何想要的速度释放药物。比如一个五管的形状，就可以使药物通过 5 个管子释放。甚至多种药物也可以存储在一个药丸里，每种药物也能够根据具体需求以不同的速度释放。 　　医生只需要通过研究人员专门开发的软件制订出所需配置的文件，该软件就能够将生成一个可 3D 打印的制药模板。然后用 3D 打印机打印出想要的药物。研究人员称该软件用起来很简单，并不涉及任何复杂的步骤。 　　更重要的是，他们使用的是市场上比较便宜的桌面 3D 打印机，这就使整个过程变得非常经济——从而非常有可能替代常规的药物生产。在这个过程中，3D 打印机主要用于创建硅胶模具，然后制作人员会将含有药物的一种液体注入其中，等该液体凝固，就制造出了带有一个（或多个）开口的药丸，其剩余的空间也可以反复注入其它含药液体并固化。最后根据其形状和所用的开口，可以实现特定的释放速率。 　　目前，该研究团队正在尝试优化药物传送效率，同时他们也正在寻求与行业伙伴合作以尝试将该技术商业化。他们的研究成果已经于 2015 年发表在了《Advanced Material》杂志上，并且为此申请了专利。苏教授称他们的设想是将 3D 打印机安装在医院和社区诊所，直接在本地为患者服务。这有可能是未来的药物吗？

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