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个人化和3D打印：我们未来的药物

发布时间：2023/10/18
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【概要描述】 FabRx是世界上第一家使用选择性激光烧结制备药物的公司。由于伦敦大学学院（UCL，世界QS世界大学排名第7位）的英国衍生公司的开创性工作，未来药物将实现3D打印。

在希思罗机场，我们乘坐皮卡迪利线，驱车前往罗素广场。在伦敦市中心的大学区，酒吧和学生咖啡馆并排排列。当我们到达UCL - 葯学院时，阳光明媚，安静。Fabrizio Fina穿着白色的实验室外套等待着我们。来自意大利的药剂师带领我们进入二楼一个干净整洁的研究实验室，里面配备了各种3D打印机：选择性激光烧结（SLS），半固态挤出（SSE），立体光刻（SLA）和熔融沉积建模（FDM）或熔融长丝制造（FFF）。药剂学博士生正在与FabRx合作开发「Printlets」，这是这些未来创新3D打印平板计算机的名称。Fabrizio辞去了他在阿布鲁佐（意大利）一家药房的前工作，在国外从事更具挑战性的职业。

实施激光烧结

在实验室中，Fabrizio将粉末材料填充到SLS打印机（Sintratec Kit）的打印区域，并启动用户软件Sintratec Central。他于3年在伦敦大学学院攻读硕士学位期间开始从事2015D打印工作，在那里他参与了FDM开发口腔印刷品的研究项目。我们惊讶于他如此迅速地制备了三份印版画，其中包括药物聚合物、药物（扑热息痛）和制药行业常用于片剂包衣的着色剂的混合物。“在 20 分钟内，我可以打印 20 片药片”，他自发地提到并继续说道：“SLS 技术具有巨大的潜力。在短短两年内，我们取得了非凡的成果。Sintratec套件为我们开辟了一个新的研究领域。

Fabrizio Fina是伦敦药学院的博士生

药物激光烧结

Fabrizio刚刚推出了一种新的打印作业，激光扫描速度相对较快，为400毫米/秒，目的是制备快速溶解的片剂。在烧结过程中，粉末颗粒在表面上相互连接（烧结）。与传统的制造工艺不同，片剂是通过粉末压缩制成的，SLS不需要压缩，粉末颗粒通过缩颈连接，打印件内留有空隙。由于多孔结构，水很容易进入打印件，并在几秒钟内将粉末颗粒连接断开。

Fabrizio笑着提到：「我们寻找与3D打印在工程中的传统应用相反的应用，这些应用需要坚固性。我们正在制造药物，我们希望我们的材料在胃肠道或口中迅速破裂或溶解，只要喝一口水。这些特征在制药领域是非常理想的。传统的口服崩解片通常需要 30 到 60 秒才能崩解，但 SLS 通过实现更快的崩解时间显示出优于传统制造工艺的优势。

快速溶解打印件的分解：从与水接触到右侧载物台只需不到三秒钟。

参数选择为研究人员提供了自由

Sintratec套件中参数的精确选择为学者提供了极大的研究自由。Fabrizio解释说：「通过精细改变印刷参数和/或粉末混合物的成分，我们可以根据需要个人化印刷品的溶解时间」。这可能从几秒钟到超过 24 小时不等，如果打印了植入式设备，甚至几天。

为了进一步减少溶解时间，Fabrizio开发了具有晶格结构的打印件。由于其总表面积大，具有陀螺（晶格类型）结构的印印比具有圆柱形的印印物溶解得更快。使用传统的生产方法不可能制造这种复杂的结构。在SLS打印机中，Sintratec Kit因其设计而特别适合实验室应用：“具有强激光的SLS打印机可能会降解药物，而大型打印平台在开发阶段的材料准备和处理方面对我们来说是不方便的”。

烧结工艺：FabRx 生产的印刷品的印刷表面温度为 25°C 至 130°C，激光扫描速度为 50 至 500 mm/s。

为了防止材料的热降解，工艺温度必须尽可能低。Sintratec套件的一个显著特点是可以在室温下运行。FabRx已经评估了几种能够在所需条件下烧结的聚合物。这一成就在实践中产生了令人愉快的结果，例如，3D打印机的预热时间短或不存在，3D打印的物体可以立即脱粉而无需冷却时间。

多药丸含多种药物

午餐后，伦敦大学学院药剂学系主任兼FabRx联合创始人Simon Gaisford教授进入实验室，解释了他对Sintratec技术的愿景：“选择性激光烧结在制药行业具有巨大的潜力。这使得片剂可以在不使用粘合液体的情况下制造（如粘合剂喷射技术使用）。这是一个重要的优势，因为这些粘合剂可能与药物相互作用。

Simon Gaisford教授是伦敦大学学院药剂学系主任，也是FabRX的联合创始人

SLS技术具有显著的优势，特别是在所谓的多药丸（即含有多种药物的片剂）的情况下。例如，患者每天服用一粒多药丸而不是几片单片是很方便的。盖斯福德教授谈到了另一点：「出于经济原因，制药行业不太关注为小患者群体生产药物。3D打印技术使为罕见疾病，小型患者群体或儿童和老人生产个人化药物变得更加容易。对于这些目标群体，可以根据治疗规范精确地给葯。这将解决药房中可用的剂量强度有限的问题。

SLS作为研究的驱动力

当 FabRx 于 2017 年将第一个 Sintratec 套件投入运行时，仅用了几周时间就生产出第一批印刷品。继这些初步成功成果之后，已经出版了许多研究出版物和一本学术书籍。在 FabRx 实验室，自从购买了 Sintratec 套件后，它就成为最受欢迎的研究工具之一。Gaisford教授总结道：“Sintratec套件是一个非常强大的系统，非常易于使用。由于我们能够开发许多新产品并不断提出新的研究思路，我们安装了第二个Sintratec套件。两台 SLS 打印机每天都在使用。

未来，FabRx还希望与制药行业合作开发用于高输送量生产的替代3D打印系统。Fabrizio告诉我们：「我们现在正在寻找其他能够有所作为的公式。如果SLS-3D打印机能够进入药房，3D打印专家可能会考虑回到社区药房带来创新。无论哪种方式，SLS都将通过新的配方彻底改变医疗保健。

双层，有孔，结构复杂...FabRx 使用 SLS 3D 打印生产各种形状。

“SLS未来将在制药行业发挥重要作用。

Fabrizio Fina
是伦敦药学院的博士生和FabRx的3D打印专家

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个人化和3D打印：我们未来的药物

分类：产业应用
发布时间：2023-10-18 16:42
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FabRx是世界上第一家使用选择性激光烧结制备药物的公司。由于伦敦大学学院（UCL，世界QS世界大学排名第7位）的英国衍生公司的开创性工作，未来药物将实现3D打印。

在希思罗机场，我们乘坐皮卡迪利线，驱车前往罗素广场。在伦敦市中心的大学区，酒吧和学生咖啡馆并排排列。当我们到达UCL - 葯学院时，阳光明媚，安静。Fabrizio Fina穿着白色的实验室外套等待着我们。来自意大利的药剂师带领我们进入二楼一个干净整洁的研究实验室，里面配备了各种3D打印机：选择性激光烧结（SLS），半固态挤出（SSE），立体光刻（SLA）和熔融沉积建模（FDM）或熔融长丝制造（FFF）。药剂学博士生正在与FabRx合作开发「Printlets」，这是这些未来创新3D打印平板计算机的名称。Fabrizio辞去了他在阿布鲁佐（意大利）一家药房的前工作，在国外从事更具挑战性的职业。

实施激光烧结

在实验室中，Fabrizio将粉末材料填充到SLS打印机（Sintratec Kit）的打印区域，并启动用户软件Sintratec Central。他于3年在伦敦大学学院攻读硕士学位期间开始从事2015D打印工作，在那里他参与了FDM开发口腔印刷品的研究项目。我们惊讶于他如此迅速地制备了三份印版画，其中包括药物聚合物、药物（扑热息痛）和制药行业常用于片剂包衣的着色剂的混合物。“在 20 分钟内，我可以打印 20 片药片”，他自发地提到并继续说道：“SLS 技术具有巨大的潜力。在短短两年内，我们取得了非凡的成果。Sintratec套件为我们开辟了一个新的研究领域。

Fabrizio Fina是伦敦药学院的博士生

药物激光烧结

Fabrizio刚刚推出了一种新的打印作业，激光扫描速度相对较快，为400毫米/秒，目的是制备快速溶解的片剂。在烧结过程中，粉末颗粒在表面上相互连接（烧结）。与传统的制造工艺不同，片剂是通过粉末压缩制成的，SLS不需要压缩，粉末颗粒通过缩颈连接，打印件内留有空隙。由于多孔结构，水很容易进入打印件，并在几秒钟内将粉末颗粒连接断开。

Fabrizio笑着提到：「我们寻找与3D打印在工程中的传统应用相反的应用，这些应用需要坚固性。我们正在制造药物，我们希望我们的材料在胃肠道或口中迅速破裂或溶解，只要喝一口水。这些特征在制药领域是非常理想的。传统的口服崩解片通常需要 30 到 60 秒才能崩解，但 SLS 通过实现更快的崩解时间显示出优于传统制造工艺的优势。

快速溶解打印件的分解：从与水接触到右侧载物台只需不到三秒钟。

参数选择为研究人员提供了自由

Sintratec套件中参数的精确选择为学者提供了极大的研究自由。Fabrizio解释说：「通过精细改变印刷参数和/或粉末混合物的成分，我们可以根据需要个人化印刷品的溶解时间」。这可能从几秒钟到超过 24 小时不等，如果打印了植入式设备，甚至几天。

为了进一步减少溶解时间，Fabrizio开发了具有晶格结构的打印件。由于其总表面积大，具有陀螺（晶格类型）结构的印印比具有圆柱形的印印物溶解得更快。使用传统的生产方法不可能制造这种复杂的结构。在SLS打印机中，Sintratec Kit因其设计而特别适合实验室应用：“具有强激光的SLS打印机可能会降解药物，而大型打印平台在开发阶段的材料准备和处理方面对我们来说是不方便的”。

烧结工艺：FabRx 生产的印刷品的印刷表面温度为 25°C 至 130°C，激光扫描速度为 50 至 500 mm/s。

为了防止材料的热降解，工艺温度必须尽可能低。Sintratec套件的一个显著特点是可以在室温下运行。FabRx已经评估了几种能够在所需条件下烧结的聚合物。这一成就在实践中产生了令人愉快的结果，例如，3D打印机的预热时间短或不存在，3D打印的物体可以立即脱粉而无需冷却时间。

多药丸含多种药物

午餐后，伦敦大学学院药剂学系主任兼FabRx联合创始人Simon Gaisford教授进入实验室，解释了他对Sintratec技术的愿景：“选择性激光烧结在制药行业具有巨大的潜力。这使得片剂可以在不使用粘合液体的情况下制造（如粘合剂喷射技术使用）。这是一个重要的优势，因为这些粘合剂可能与药物相互作用。

Simon Gaisford教授是伦敦大学学院药剂学系主任，也是FabRX的联合创始人

SLS技术具有显著的优势，特别是在所谓的多药丸（即含有多种药物的片剂）的情况下。例如，患者每天服用一粒多药丸而不是几片单片是很方便的。盖斯福德教授谈到了另一点：「出于经济原因，制药行业不太关注为小患者群体生产药物。3D打印技术使为罕见疾病，小型患者群体或儿童和老人生产个人化药物变得更加容易。对于这些目标群体，可以根据治疗规范精确地给葯。这将解决药房中可用的剂量强度有限的问题。

SLS作为研究的驱动力

当 FabRx 于 2017 年将第一个 Sintratec 套件投入运行时，仅用了几周时间就生产出第一批印刷品。继这些初步成功成果之后，已经出版了许多研究出版物和一本学术书籍。在 FabRx 实验室，自从购买了 Sintratec 套件后，它就成为最受欢迎的研究工具之一。Gaisford教授总结道：“Sintratec套件是一个非常强大的系统，非常易于使用。由于我们能够开发许多新产品并不断提出新的研究思路，我们安装了第二个Sintratec套件。两台 SLS 打印机每天都在使用。

未来，FabRx还希望与制药行业合作开发用于高输送量生产的替代3D打印系统。Fabrizio告诉我们：「我们现在正在寻找其他能够有所作为的公式。如果SLS-3D打印机能够进入药房，3D打印专家可能会考虑回到社区药房带来创新。无论哪种方式，SLS都将通过新的配方彻底改变医疗保健。