药房可以使用3D打印为患者提供定制药物

2024年4月，南极熊获悉，密西西比大学（University of Mississippi）药学教授迈Michael Repka和药学院的两位校友表示，使用3D打印技术制造定制药片可以实现这一目标。Repka与最近获得药学博士学位的Sagar Narala和Dinesh Nyavanandi合作，在“3D打印：药物产品开发中聚合物赋形剂的新兴技术和功能”一书中概述了他们的想法。

制药学和给药学杰出教授Repka说：“利用3D打印技术，可以根据大小、形状、剂量和含量来定制药物，为患者量身定制每一片药片。制药公司在剂量上采用一刀切的方法，但这并不适用于所有人。有了这种方法，我们就可以根据病人的需求量身定制剂量。”

△Dinesh Nyavanandi

定制药物可能为儿科和老年患者带来福音

Nyavanandi表示，能够定制药物的大小也能让老年病人和儿童患者受益。在一项研究中，69%的老年病人承认因为药片难以吞咽而跳过剂量。他说：“传统药物有很多局限性，比如药片或胶囊的大小，对于儿科和老年病患者来说，药片的大小是他们面临的一大挑战。许多儿科和老年病患者会因为药片的大小而漏服药物。”

然而，有了3D打印技术，药剂师不仅可以打印出更小剂量的药物，还可以定制颜色，或将药物打印成小熊软糖的形状或其他熟悉的形状，以帮助鼓励幼儿，

这一过程还可以消除一些药物在货架上过期的问题。Narala说："对于每种药物来说，稳定性和储存都是最常见的挑战。如果我们使用3D打印技术制造药物，就可以在药房需要的时候制造出来，这样就可以避免相关的稳定性或储存问题。3D打印可以避免大规模生产，对于市场有限的药品尤其有利。”

△FDA批准首个通过3D打印制造的处方药，通过3D打印分层工艺制造的片剂，与液体一起服用时会溶

Repka解释道：“尽管3D打印药物的想法并不新鲜，美国食品和药物管理局于2015年批准了美国首个打印药物，但这一过程仍然过于缓慢和昂贵，无法广泛使用。”

研究人员正在探讨一种方法，该可以开发一种药物负载聚合物长丝，这种长丝可以用作3D打印机的"墨水"。作者呼吁对这项技术进行更多投资和研究。

Nyavanandi表示，这项技术可能会给制药业带来革命性的变化。他说：“每隔一段时间，市场上就会出现一种新技术，但并不是每种新技术都没有局限性。目前，3D打印技术还存在局限性，但如果这项3D打印研究进展顺利，并被应用到药房中，它将在制药行业掀起一场革命。”

因此，研究人员还指出，如果研究人员能够加快打印药物的过程，就可以在药房安装打印机，让当地药剂师根据需要现场打印药物。这将简化将药物送到需要的病人手中的过程。Repka对此表示赞同，并认为现在在现场工作的药剂师，可以通过这一技术更轻松地为患者提供定制的药物，从而提高了医疗服务的便捷性和个性化程度。

3D打印药品分剂量应用超3.2万例；第一届药物3D打印大会在广东药科大学成功举办

导读：在筹备第一届药物3D打印大会之前，其实南极熊也觉得这个应用方向过于前沿，前途未卜。但是大会过程中，有演讲嘉宾透露了他们的3D打印药品分剂量应用已达3万例，临床效果好并且得到患者的认可。

药物3D打印技术是一种新兴的制剂技术，它根据数字模型层层叠加打印出所需药物制剂。2015年，全球首款3D打印药物Spritam@获得美国FDA批准上市，标志着3D打印技术正式从科学研究转入生产应用。药物3D打印技术灵活的形状和精准的剂量控制、高精度、高效率等优势，使得其在创新型药物制剂领域的研究与应用前景广泛。

为进一步推动国内药物3D打印技术的研究交流和产业化发展，2023年11月11日，由广东药科大学主办，广东药科大学医药信息工程学院、广东省医药3D打印机及个性化医疗工程技术研究中心、广东药科大学广东省药物新剂型重点实验室、深圳元一智慧医药科技有限公司、南极熊3D打印网承办的“第一届药物3D打印大会”成功举办，吸引了众多国内的专家学者、企业代表参加。


广东药科大学医药信息工程学院院长蔡永铭教授为本次会议发表欢迎辞，蔡院长表示，药物3D打印技术将对整个药学领域带来深远的影响，带领药物制剂走向数字化领域，引领患者用药进入精准用药的新纪元，为人类健康事业带来更多希望和机遇。广东药科大学依托广东省医药3D 打印机及个性化医疗工程技术研究中心开展药物3D打印装备的研发，孵化了深圳元一智慧医药科技有限公司，探索药物3D打印技术落地应用的可能性，为药物3D打印事业添砖加瓦。同时，蔡院长也表示，希望更多的团队、企业家加入这个行业，提高药物3D打印的影响力，加速技术的进步与落地，促进学术界与产业界的紧密合作。

 △广东药科大学医药信息工程学院院长蔡永铭教授

广州市工信局装备工业处四级调研员张亚在致辞中表示，广州市拥有良好的3D打印产业基础，对于高校科研方面也提供了强力的支撑，希望以本次大会为契机，联合政、产、学、研共同推动药物3D打印的发展。

 △广州市工信局装备工业处四级调研员张亚

产教融合视角下医药3D打印装备开发

广东药科大学医药信息工程学院冯博华副教授发表题为《产教融合视角下医药3D打印装备开发》的报告，冯教授团队以墨水直写技术（DIW）的专业药物3D打印机开发为案例，阐述了设备开发的关键技术点、药品打印适配关键属性和人性化交互设计理念。与国外设备相比，售价仅为进口设备的1/4，但在打印精度、成型速度、模组数量方面均成倍提升。在设备的开发过程中，以逆向工程化教育，实现创新性学生团队的培养，实现医工融合、产教融合，提高学生的创新思维、实践能力，并以多种大赛为契机，培育学生的科研转化与产业化思维。

△广东药科大学医药信息工程学院冯博华副教授

3D打印在药物制剂领域的研究进展及未来展望

中国药科大学博士、深圳元一智慧医药科技有限公司CEO 陈培鸿作题为《3D打印在药物制剂领域的研究进展及未来展望》的报告，陈博士介绍，随着药物制剂的发展与精准用药理念的提出，药物制剂正在逐步从普适性用药走向精准用药。然而，传统制药工艺单一规格大批量的生产模式，限制了个性化、复杂结构制剂的生产与应用。尤其是近些年来，随着结构药剂学理念的提出，缺乏一种实现制剂微结构精准调节影响药物递送效率和能力的生产技术。在其科研于产业化探索过程中，认为理想的口服药物剂型是根据个体药物动力学差异和临床需求，在胃肠道特定部位以可控速率实现定量的药物释放，并且提出了药物3D打印实现的“STLD”技术，即药物的释放速度（Speed）、时间（Time）、空间（Location）、剂量（Dosage）。同时，陈博士还介绍了国内外政策发展与研究进展，并分享了其在改良型药物制剂的研究经历与成果。最后，陈博士表示，在未来，药品的生产并非不一定以集中式的生产模式存在，分布式制造将会是药品按需制造和个性化定制的方向，而3D打印将是应用实现的技术基础。以结构药剂学为理念，通过3D打印技术实现药物释放时间、空间、位置和剂量的精准控制，可满足特殊疾病用药或个性化。


△中国药科大学博士、深圳元一智慧医药科技有限公司CEO 陈培鸿

MED@ 3D打印药物产业化进展

南京三迭纪医药科技有限公司外部创新合作负责人胡凤麟博士作了题为《MED@ 3D打印药物产业化进展》的报告，胡博士表示，3D打印技术赋予了药片三维结构精准设计和控制的能力，为药物带来了创新的释放行为以及特殊的用途，在口服片剂、胶囊、植入剂等都的应用前景广泛。三迭纪开发的MED@（热熔挤出沉积）的3D打印技术，可以用于各种制剂药物的的研发，可以实现多层片、多孔、多组分等多种形式药物的打印，实现了药物制剂设计即所得。目前，三迭纪已经建立了产业级的全自动药物3D打印产线，多款3D打印药物已获得美国和中国相关部门的批准进入临床试验研究，同时也与欧洲相关部门积极沟通推动欧洲临床试验的发展。


△南京三迭纪医药科技有限公司外部创新合作负责人胡凤麟博士

3D打印数智精准用药，助推医院高质量发展

广东药物新剂型重点实验室主任杨帆教授作了题为《3D打印数智精准用药，助推医院高质量发展》的报告，杨教授表示，目前市面上的药品以成人规格为主，儿童用药多以成人制剂二次分剂量使用，很多儿童患者存在用药剂量不准确的问题，且二次分剂量易引发污染与交叉污染、缺乏清洗标志和用药顺应性低等问题。

△广东药物新剂型重点实验室主任杨帆教授
 
同时，医院手工分剂量和巨大的市场需求也加剧了医护工作者的劳动负担，亟需一种精准化、智能化的药物调配策略。杨教授表示，其研究开发的3D打印精准调配个性化剂量药品为这个问题带来了新的可能，目前已与多家医院合作，在院内构建3D打印药品分剂量调配中心，自2020年投入使用以来，累计为3万多名有分剂量需求的患者实现精准分剂量用药。

3D打印个性化制剂临床应用与思考

广东药科大学附属医院药学部国家重点专科吴红卫主任作题为《3D打印个性化制剂临床应用与思考》的报告，吴主任表示，医院药学部经常遇到需要将药片分剂量的需求，以药师剪切分剂量和研磨等方式为主，但在剂量分配精准度方面易出现不合格和污染的情况，而采用3D打印技术的剂量调配方式，在临床上取得良好效果并且获得用户的认可。同时，吴主任还列举了多个使用3D打印分剂量用药后获得治疗受益的案例，并探讨其受益原理。


△广东药科大学附属医院药学部国家重点专科吴红卫主任

在线质量监控工艺助力3D打印药物研发和生产

赛默飞材料与结构分析部流变与挤出工艺中国区应用总负责人祝旻卿为本次会议带来了《在线质量监控工艺助力3D打印药物研发和生产》的报告，据祝博士介绍，赛默飞可提供多种3D打印技术和热熔挤出（HME）对应的在线质量检测方案，曾协助先声一年内完成利托那韦热熔挤出项目，助力国产3CL新冠组合药物上市。也为南京三迭纪3D打印药物提供PAT技术。会上，祝博士深度介绍了流变、拉曼等手段如何实现药品生产过程中的PAT监测及原理，其表示，未来的制药行业，连续化生产将是趋势，而PAT将是连续生产过程中的质量守护者。


△赛默飞材料与结构分析部流变与挤出工艺中国区应用总负责人祝旻卿

大会的最后环节，参会嘉宾与专家进行了圆桌探讨，深入探讨药物3D打印的未来发展趋势及可能对行业产生的变革，来自上海、山东、北京等国内各地的听众与参会嘉宾展开了激烈的技术和产业化应用探讨。

作为一项新兴技术，药物3D打印技术在全球范围内尚处于起步阶段，虽然我国药物3D打印技术发展快速，但仍需要更多的科研人员和企业家进入，群策群力。本次大会的召开，将进一步推动药物3D打印技术的研究与产业化，探索药物制剂发展新方向，为药物3D打印技术的应用落地贡献微薄之力。

△药物3D打印机

未来，我们期待，随着药物3D打印技术和精准用药的发展，可为广大患者提供个性化、高效的药物治疗策略，引领药物制剂技术变革与进步，精准守护人民群众的身体健康。

本文摘自南极熊3D打印