科學(xué)家利用AI算法啟用定制的3D打印大麻二酚（CBD）

來源：未知大陸

瑞典和希臘的研究小組創(chuàng)建了一種算法，該算法可啟用定制的3D打印大麻二酚（CBD）給藥裝置。使用科學(xué)家們新穎的裝置，可以制造出具有患者最佳尺寸、劑量和藥物釋放特性的“口腔分散膜”或熔化膠囊。該方法已被證明是桌面3D打印CBD藥丸的理想選擇，并且該團(tuán)隊相信，將來它可以使定制的藥物能夠在醫(yī)院、藥房甚至患者家中本地生產(chǎn)。

研究人員寫道：“七分之一的美國公民使用CBD，這些產(chǎn)品在美國藥房免費出售，這種不受控制的銷售會助長濫用行為。藥物的個性化是抑制CBD濫用的潛在措施，因為劑量和預(yù)期的給藥途徑將針對每位患者進(jìn)行定制�！�

一碗大麻種子和一瓶CBD油

3D打印自制藥物
隨著桌面3D打印機(jī)的使用變得越來越容易，可以用它們創(chuàng)建的產(chǎn)品數(shù)量呈指數(shù)增長。這些主要基于FFF的系統(tǒng)在制造定制藥物方面具有特殊的潛力，可以對這些藥物進(jìn)行編程，以針對患者的獨特年齡、大小、飲食或生活需求。

根據(jù)個人病情的嚴(yán)重程度，個性化藥物甚至可能對他們的生存機(jī)會至關(guān)重要，因此非常需要量身定制的按需生產(chǎn)。同時，在其他不太嚴(yán)重的情況下，英國和美國的患者越來越多地采用CBD產(chǎn)品，這些產(chǎn)品作為低濃度的舒緩藥物被出售。

然而，無論是否救生，這些制藥裝置都是批量生產(chǎn)的，限制了它們的定制化，根據(jù)強(qiáng)度的不同，英國的CBD成本可能超過100英鎊。為了使分布式醫(yī)療制造對于日常用戶而言更可行，科學(xué)家因此開發(fā)了一種AI驅(qū)動的算法，該算法可自動創(chuàng)建可立即打印的針對特定患者的藥物設(shè)計。

研究人員的CBD 3D打印算法細(xì)分

自動化的CBD制造
本質(zhì)上，研究人員的概念驗證算法使用簡單的數(shù)學(xué)函數(shù)將個人的體重和劑量要求轉(zhuǎn)換為量身定制的給藥裝置的3D模型。此外，該軟件還為用戶提供了針對燈絲的最佳參數(shù)集，并生成了與大多數(shù)機(jī)器兼容的“ scad”文件。

鑒于CBD的日益普及，科學(xué)家們選擇通過使用MakerBot Replicator 2X 3D打印機(jī)創(chuàng)建裝有大麻的桌面裝置來測試其算法。樣品高度為0.1mm，并包含CBD的2％，4％或6％，被證明是尺寸精確的，證明了該團(tuán)隊AI模型的精度。

有趣的是，研究人員隨后發(fā)現(xiàn)，每次打印機(jī)的噴嘴越過不均勻填充的層時，藥片組成材料“棒”的寬度都會發(fā)生波動。盡管這種現(xiàn)象導(dǎo)致了多余原料的積累，但并沒有影響每種片劑的CBD組成，但有可能需要進(jìn)一步研究。

在測試的前十分鐘中，科學(xué)家的CBD桌面裝置中有90％以上都被溶解了

在后來的測試中，科學(xué)家通過將大麻藥丸暴露于充滿細(xì)胞的菜肴中，評估了其體外藥丸的性能。結(jié)果表明，每個膠囊的結(jié)構(gòu)特征和濃度都會影響其崩解時間，并且在十分鐘之內(nèi)，每片片劑的釋放量都超過其規(guī)定劑量的90％。

盡管在初步測試中取得了成功，研究人員也承認(rèn)需要更詳細(xì)的算法，其中包括有關(guān)患者狀況的更多參數(shù)。同樣，在當(dāng)今越來越容易發(fā)生在線盜竊的世界中處理此類個人信息，也代表了未來分布式制造模式的另一種復(fù)雜性。

鑒于這些潛在的挫折，科學(xué)家認(rèn)為他們的方法只是邁向個性化CBD藥物的第一步，但最終可能有助于減少濫用，并治療焦慮癥或帕金森氏病等疾病。

研究人員總結(jié)說：“這種方法是在高度個性化藥物生產(chǎn)中促進(jìn)自動化的另一種途徑�！� “我們認(rèn)為，進(jìn)一步的藥物研究和工程解決方案將逐步塑造和實現(xiàn)可預(yù)見的數(shù)字健康環(huán)境�！�