随着3D打印技术的出现,医药行业即将迎来第四次产业革命。传统药店将通过多种渠道实现数字化转型,比如,药店利用3D打印机,实现远程医疗护理,并修改患者的药物治疗方案。
在3D打印技术中,FDM(熔融沉积成型)是一种将热熔性的线状材料加热熔化成形的方法。这一技术可用于生产定制药物,它在制备特殊形状的药片、调控药物固体存在形式比例、制备复方药物制剂等方面存在明显优势。
3D打印制药:以自由成型的特性满足个性化的需求
随着工业革命的发展,尤其是在软胶囊剂型出现后,大规模流水线生产改善了药物治疗方式。此后,尽管出现了现代化的工业设施,生产质量也得到了提高,但制药的基础流程并没有改变。
在过去的几十年里,3D打印技术改变了人类生活的方方面面,成为第四次工业革命的重要标志之一。近年来,该技术在药物制剂领域也显示出了应用潜力。因此,世界各地的专家指出,经过两个世纪的发展,制药领域终于有机会实现重大的技术飞跃。
与传统方法相比,3D打印技术在药物制造方面存在独特优势,因为它自由成型的特性能满足不同患者个性化的需求,为他们制备特殊形状的药片、调控药物固体存在形式比例和释放特性、配制特定剂量的药物。此外,在口腔、皮肤和植入式给药方面,3D打印机可以帮助生产复杂精细的给药装置。
然而,要将3D打印技术应用于大规模的药物生产并不容易。针对这一问题,FDM打印机可能不是最佳的解决方案。其原因在于多个方面,例如,压片机的速度是打印机的60倍。因此,3D打印机也无法达到工业压片机的速度,但它们肯定有助于解决目前疗法存在的问题,通过补充或替代传统的药物生产方式,满足药物治疗的个性化需求。
另一方面,对于药店来说,3D打印和手动操作的速度差异可能没有那么大。3D打印机可以连接多个终端,同时进行多个任务,以加快整体进程。目前,为满足患者的个人需求,传统药店采用的手动操作流程仍与数百年前相似。例如,他们无法控制药物的释放特性,定制特定的剂型,生产的药物也无法达到药典所规定的质量标准,从而危及患者的安全。
3D打印过程的自动化,尤其是FDM技术的高精确度,都使药品打印过程更加安全。它还可以避免劣质产品的出现,改善个性化药物的质量。
FDM是一种3D打印技术,常用于制造给药装置。原因在于打印机的成本较低,打印的高准确度能保证药品质量,以及热熔挤出技术早在十年前就应用于制药领域。
FDM常用的线状打印材料为可生物降解的固态聚合物线材。FDM 3D打印机携带方便,操作相对简单,适用于从事复方的药房。另一方面,制药公司可以利用热熔挤出法,大规模生产含有药物有效成分的打印材料。这些中间产品最终转化成个性化药物,供药店使用。
此外,3D打印个性化药物可以解决远程医疗面临的问题。作为医疗领域的未来发展趋势,远程医疗为现代医学的应用提供了更广阔的发展空间。它充分发挥了大医院或专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势,使医生能够对医疗条件较差地区的患者进行远距离的诊断和治疗。而3D打印技术可以根据虚拟处方打印药物,让传统药店实现数字化转型。
数字药房:利用FDM技术打印个性化药物
目前,一些药店已经配备了必要的基础设施,来制造3D打印的给药装置。事实上,FDM型3D打印机是最合适的,因为它不需要进行重大的调整。在从事复方的药店里,制药设备可设置在固体和液体制备室的工作台上,因为它需要通电才能工作。
在控制室,通过一台或多台配备必要接口的计算机,打印机可以联网。医生远程发送处方,经药房管理部门授权后,药剂师会对其进行修改,然后送至可用的打印机进行打印。因此,通过购买打印机和相关软件,以及对人员进行培训,常规的药店可以变身为数字药房。
相关研究显示,配制药物的药房出现失误,如称重错误,会导致患者中毒的情况,而3D打印技术可以很好地解决这一问题。
作为一种通用技术,FDM 3D打印技术广泛应用于生产多种给药装置。目前,来自世界各地的相关团队正在研究生产过程中的细微差别。尽管迄今为止已经取得了巨大进展,但还是有必要制定切实可行的计划,来改善这些产品的性能。
不可否认的是,3D打印在开发个性化药物方面拥有巨大潜力。然而,技术仍然是实际应用的基础。一套可行的生产流程需要制药公司(大规模生产原材料)和数字药房(根据患者的特定处方打印药物)的共同参与。此外,监管机构和专利代理机构应与制药公司合作,共同开辟3D打印药物的新市场。