专家访谈：FabRx 的 Alvaro Goyanes 博士

近年来，增材制造最有趣的发展之一是在制药领域：使用 3D 打印机生成片剂形式的药物。我们很荣幸与这项技术的先驱之一 Alvaro Goyanes 博士坐下来讨论它的诞生、它取得的进展，以及我们对他未来几年在 FabRx 正在进行的研究的期望。

您最初是如何对 3D 打印产生兴趣的？

3D 打印现在被广泛用于创建具有多种材料的许多不同类型的物体。我想现在几乎每个人都知道这项技术。即使您在工作或日常生活中不使用 3D 打印，每天也会有越来越多的物体通过 3D 打印创建。

在我的情况下，我使用的第一台 3D 打印机是一个融合的来自伦敦大学学院 (UCL) 药学院的 Makerbot 的沉积建模 (FDM) 打印机。购买打印机最初是为了制造定制的实验室设备和研究耗材，以降低成本。

是什么激发了使用 3D 打印制造药物的想法？

FabRx 的创始合伙人之一，Simon Gaisford 教授领导了伦敦大学学院药学院的一个研究小组，该小组专注于使用喷墨打印来制备药物。多年来，Gaisford 教授和他的团队一直在制备不同类型的喷墨印刷药物，主要是用于口服和口腔给药的薄膜以及用于局部给药的贴剂。喷墨打印是一种二维打印技术（与每个人在家中或工作中使用的打印机类型相同），需要在基材上进行打印，例如华夫饼或薄膜。无基材印刷的想法自然而然地出现了；我们想自己制造整个配方，而 3D 打印允许制造整个 3D 打印的药片（小片），在不使用基材的情况下加入任何药物。

您第一次开始探索这项技术时遇到的主要挑战是什么？

主要问题是我们使用的打印机不是为打印药品而设计的。此外，通常用于 3D 打印的材料不适合人类消费，因为它们中的大多数是有毒的。从一开始，我们还观察到药物在打印过程中的降解以及该过程不适合制药应用的原因。

为了解决这些问题，我们必须评估 3D 打印机中医药级材料的使用情况，并调整和修改打印机以使用这些材料。需要对新材料进行更多研究以改进技术，但当前的 3D 药物打印并不依赖于它。在制药领域，我们用压片法生产片剂已经有一个多世纪了，我们现在使用的材料和技术与最初使用的不同。我们正处于一个新阶段的开始，所以还有改进的空间。

在您目前在 FabRx 探索的不同打印技术中，您如何描述它们各自的优势/劣势？

在 FabRx，我们拥有使用制药领域所有可用 3D 打印技术的专业经验，但我们特别关注熔融沉积建模 (FDM)、材料挤出、选择性激光烧结 (SLS) 和立体光刻 (SLA)。每种技术都有其优点和缺点，但技术的选择是根据我们要制造的印刷品的特性进行的，例如速溶片、控释片、咀嚼片、口腔分散片。一般而言，printlet 是实现个性化剂量和受控药物释放曲线的新型药物制剂，可根据每种药物的个性化需求进行定制，并且无法通过其他制造方法轻松制备。配方开发方面的专业知识以及 3DP 技术和药物赋形剂特性方面的专业知识是为每种应用选择最佳 3D 打印技术的主要技能。一般来说，FDM 打印被视为在配药点制备个性化药物的最有前途的技术，例如。医院或药房，但获得装载有作为 FDM 起始材料的药物的细丝使整个 3D 打印过程具有挑战性。

您目前对 3D 打印材料和技术的哪些最新进展最感到兴奋？

3D 打印系统发展非常快，成本也在降低。如今，3D 打印提供了通过自动控制药物剂量来创建个性化医疗系统的可能性，并且适用于低药物浓度和高药物浓度。此外，可以将多种药物合并到一个打印小文件中以形成固定剂量的组合。赋形剂的选择或剂型设计意味着可以微调每种药物的释放时间和/或释放动力学。

我们最近发表了一篇关于 SLS 打印在药物学中的应用的论文.在此出版物之前，人们认为不可能使用基于激光的 3D 打印系统来制造小印件而不降解药物。然而，我们已经证明这现在是可能的。


您如何看待 3D 打印在不久的将来发展的药物用途？

随着新药的开发在人群中具有越来越大的效力和差异化作用，需要考虑新的制造方法和新的供应链，以实现个性化药物的范式。如今，药物通常以大规模工艺制造，这限制了可用的剂量强度范围。 3D 打印 (3DP) 具有作为配药点制造技术的潜力，但目前的技术无法用于制造供人类使用的药物。我们认为，3DP 技术将得到快速发展、优化和适应药品生产。该技术将允许制造符合药品质量标准的单片药片，并使每片药片的剂量能够通过原位分析进行验证——这是分配药物的关键法律要求。

在不久的将来，对于某些特定的治疗，药房将配备 3D 打印机并在现场打印出为患者量身定制的药物，但我可以想象在遥远的未来全科医生会将处方通过电子邮件发送到您的 3D 打印机的场景在家里。

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