3D-печать медикаментов позволяет настроить точную дозу для больных детей

3D-печать медикаментов для детей

7 сентября 2023 года – Убеждение детей принимать лекарства может стать намного проще. Исследователи из Техасского университета A&M разрабатывают новый метод фармацевтической 3D-печати с учетом потребностей педиатрических пациентов. Они надеются напечатать точно дозированные таблетки в дружелюбных для детей формах и вкусах. В ходе работы сосредоточено на двух лекарствах для педиатрического СПИДа, процесс может быть использован для печати других лекарств, включая для взрослых.

Исследователи из Великобритании, Австралии и Университета Техаса в Остине также находятся в начальной стадии проектов по 3D-печати лекарств. Это многообещающее предприятие в более широком стремлении к “персонализированной медицине”, нацеливающейся на приспособление лечения к уникальным потребностям каждого пациента.

Массовое производство лекарств не учитывает потребности педиатрических пациентов, которым часто требуются разные дозировки и комбинации препаратов с их ростом. В результате таблетки для взрослых часто разминают и растворяют в жидкости – так называемой компаундинг, и дают детям. Но это может нанести вред качеству препарата и сделать дозы менее точными.

“Предположим, что ребенок нуждается в 3,4 миллиграммах, а доступна только 10-миллиграммовая таблетка. Как только вы измените дозировку из твердой в жидкую, как вы можете гарантировать, что в ней содержится та же самая доза лекарства?” – сказал со-руководитель исследований Мансур Хан, доктор фармацевтических наук, профессор фармацевтических наук в Техасском университете A&M.

Он сказал, что большинство аптек не обладает оборудованием для проверки качества смешанного препарата, а жидкие препараты имеют неприятный вкус из-за размола оболочки таблетки.

• Вакцины не связаны с серьезными обострениями рассеянного склероза
• В исследовании близнецов обнаружено, что сотрясения мозга в раннем ...
• Увеличение их творческой активности помогает детям справляться с жи...

“Вкус – это большая проблема”, – сказал Олив Экштейн, доктор медицины, ассистент профессор гематологии-онкологии детской больницы Техаса и Бейлорского медицинского колледжа, который не принимает участие в исследовании. “Больницы иногда задерживают выписку педиатрических пациентов, потому что они не могут принимать лекарства внутрь и должны получать инфузионную форму.”

Обновление фармацевтической 3D-печати

В 2015 году FDA одобрило 3D-напечатанный препарат, но с тех пор прогресс замедлился, главным образом, потому что метод полагался на растворители для связывания частиц препарата. Временем растворители могут подорвать срок годности, сказал со-руководитель исследований Матью Куттоламадом, доктор инженерных наук, доцент инженерии в Техасском университете A&M.

Команда Техасского университета A&M использует другой метод, без растворителей. Сначала они создают смесь порошка препарата, биосовместимого полимера (например, лактозы) и блеска, красящего таблетку и позволяющего поглощать тепло. Можно также добавить ароматизатор. Затем смесь нагревается в принтерной камере.

“Полимер должен частично плавиться. Это придает таблетке структурную прочность. Но он не должен плавиться слишком сильно, чтобы препарат начал растворяться в полимере”, – сказал Куттоламадом.

Таблетки заканчиваются точными применениями лазерного нагрева. Используя программное обеспечение для компьютерного моделирования, исследователи могут создавать таблетки практически любой формы, такие как “звезды или медведики”, сказал он.

После множества проб и ошибок исследователи напечатали таблетки, которые не разваливаются и не становятся мокрыми.

Теперь они тестируют, как различные скорости лазерного сканирования влияют на структуру таблетки, что в свою очередь влияет на скорость растворения препаратов. Замедление лазера придает больше энергии, укрепляет структуру таблетки и замедляет растворение препаратов, обеспечивая их длительное высвобождение внутри организма.

Исследователи надеются разработать модели машинного обучения для проверки различных комбинаций скорости лазера. В конечном итоге они смогут создавать таблетки, сочетающие препараты с различными скоростями растворения.

“Внешняя часть может быть быстро растворимой, а внутренняя – с длительным или постепенным высвобождением, или даже совершенно другим препаратом”, – сказал Куттоламадом.

От такой технологии могут выиграть пожилые пациенты, принимающие много препаратов ежедневно. “Персонализированные таблетки могут быть напечатаны в вашей местной аптеке”, – сказал он, “даже прежде, чем вы покинете кабинет врача”.