近十家藥物3D打印公司盤點！

3D打印技術不斷發(fā)展，已經進入了各種領域，包括航空航天、醫(yī)療保健等。今天，南極熊想重點介紹一下藥物3D打印公司，藥物3D打印公司是指那些使用3D打印技術來制造藥物的企業(yè)。3D打印技術可以應用在藥物制造中，能夠帶來許多優(yōu)勢，例如提高生產效率、減少浪費、提高藥品的質量和精度等。在全球范圍內，有一些知名的藥物3D打印公司，南極熊將在下文進行介紹。

三迭紀


三迭紀（南京三迭紀醫(yī)藥科技有限公司），成立于 2015 年，總部位于中國南京，公司全球首創(chuàng)了熔融擠出沉積（MED®）藥物 3D 打印技術，能夠實現藥物的精確控制釋放，提高了藥物的療效和安全性。

三迭紀已完成了多輪融資，2023年9月，宣布完成1.5億元人民幣Pre-C輪融資，主要用于加速3D打印藥物管線的臨床研究和3D打印藥物技術的商業(yè)化進程。本輪融資由國鑫投資領投，高脈聯合家族辦公室和老股東東富龍科技集團股份有限公司董事長鄭效東先生跟投，華興資本擔任本輪融資的獨家財務顧問。此前，三迭紀已完成了6輪融資，投資方包括天士力集團、晨興創(chuàng)投（Morningside)、火山石投資、道彤投資、云啟資本、鄭效東先生、經緯創(chuàng)投、CPE源峰、上�？苿�(chuàng)基金、勤智資本等知名機構和個人。

三迭紀作為數字制藥工藝的技術提供商，正在探索藥物3D打印技術的豐富應用場景。我們與全球藥企進行廣泛的商業(yè)合作，既有產品層面的合作，也有技術解決方案的合作。目前，已和禮來、勃林格殷格翰、默克、西門子、曙方等多家跨國公司及國內藥企達成合作。



技術介紹
●創(chuàng)新技術:創(chuàng)建 MED 3D 打印機和 MED 3D 打印系統(tǒng)，提供從早期開發(fā)到商業(yè)生產的端到端解決方案。利用創(chuàng)新和高效的“按設計配方”方法設計具有獨特內部和外部結構的劑型。

●連續(xù)制造工藝:一種獨特的增材制造(3D 打印)工藝，可將原材料不斷轉化為最終產品。

●應用/價值:為藥品開發(fā)提供增值技術解決方案，包括劑型設計、產品開發(fā)、制造和藥品供應。



技術原理
MED 3D 打印是一種增材制造工藝，在連續(xù)工藝中利用熔化的賦形劑、API和混合材料的精確逐層沉積來生產包含獨特的內部和外部幾何結構的藥物遞送系統(tǒng)，以控制藥物釋放以傳統(tǒng)配方和壓片技術無法實現的方式。MED直接將粉末狀的原料藥和輔料混勻熔融，再以高精度擠出，層層打印成型，制備成預先設計的三維結構藥物制劑。

MED使用混勻擠出裝置，可有效實現原料藥和輔料粉末的混合、熔融和輸送，為連續(xù)化進料和打印提供了可能；使用精密擠出裝置可實現高精度打印；并通過多個打印站協(xié)同打印和打印頭陣列等創(chuàng)造性的工程學技術手段，利用多材料構建藥物復雜的內部三維結構并實現高效率、高通量的規(guī)模化生產，解決了FDM等同樣基于材料擠出成型原理的3D打印技術在藥物制備上的不足。

技術特點
●創(chuàng)新的增材制造工藝:與傳統(tǒng)制藥制造相比，具有顛覆性的制造工藝。專為滿足制藥行業(yè)需求而量身定制的新型3D 打印技術

●簡化的連續(xù)制造過程:簡化從原材料到片劑的一步制造，無需生產前或生產后處理

●以商業(yè)規(guī)模制造的 3D 結構:多個打印頭和工作站允許將材料制造成商業(yè)規(guī)模的復雜結構

●用途廣泛:適用于各種給藥途徑的固體劑型，包括口服、植入物、皮膚等。

元一智慧

2023年，中國專注于醫(yī)藥3D打印領域的創(chuàng)新型公司深圳元一智慧醫(yī)藥科技有限公司（以下簡稱“元一智慧”）成立，據南極熊了解，元一智慧由具有工學背景的藥劑學博士研究生創(chuàng)立，團隊由廣東藥科大學、中國藥科大學的碩博團隊組建。公司核心目標為醫(yī)藥3D打印裝備及產品方案提供商，主營業(yè)務包括醫(yī)藥3D打印裝備及其解決方案和技術支持、標準與非標耗材定制、3D打印藥物制劑、3D打印寵物制劑及其功能性食品研發(fā)。

除此之外，元一智慧開創(chuàng)了數字化藥物遞送系統(tǒng)（Digital drug delivery system）的全新劑型研發(fā)領域，提出藥物遞送的STLD技術，根據臨床和藥物動力學需求，通過制劑三維結構設計，實現對藥物釋放速度（Speed）、時間（Time）、空間（Location）和劑量（Dosage）的精準控制。

作為國內新成立的從事醫(yī)藥生物3D打印設備開發(fā)和應用開發(fā)的公司，自創(chuàng)立以來，致力于設備及其應用開發(fā)不斷探索。據公司負責人陳博士介紹，元一智慧研發(fā)了基于墨水直寫（Direct ink writing，DIW）的3D打印技術，具有常溫或低溫成型、四頭多模成型的優(yōu)勢，將極大利好溫敏生物材料的活性保持和復雜制劑結構的設計。

Multiply Labs



Multiply Labs由來自麻省理工學院的工程師和米蘭大學的藥學科學家于2016年創(chuàng)建，是一家位于美國南舊金山的初創(chuàng)公司。Multiply Labs通過兩步法制備個性化藥物劑型，第一步通過FDM技術打印帶有隔間、且隔間大小可調整的膠囊。通過線材以及膠囊隔間的設計，可以實現藥物釋放時間的拖遲，達到一次服藥、藥物多時間點起效的效果。第二步采用自動化的填充生產線往膠囊殼中填充藥物或營養(yǎng)劑，可以將多種藥物置于一個膠囊劑的不同腔室當中實現復方處方的效果。



Multiply Labs利用機器人高效地制造精密膠囊，用于：
●臨床應用：快速生產需要先進劑型的臨床試驗
●商業(yè)應用：工業(yè)化生產精密膠囊（任何劑量和組合）
●范式轉變：從傳統(tǒng)的后處理測試到實時數據。

Aprecia



Aprecia是為數不多的獲得FDA批準的3D打印藥物產品公司之一。2015年產品獲得批準后，就開始規(guī)�；�商業(yè)運營�，F在，它有核心的藥物3D打印技術，包含可進行敞開式和腔內打印的粘合劑噴射3D打印系統(tǒng)；還擁有先進的配方和快速的原型制作平臺；特別是發(fā)明了專利的ZipDose平臺，可快速溶解口服劑量。除了生產自己的藥品之外，Aprecia還許可其他公司來使用技術平臺，擴大業(yè)務范圍。



ZipDose技術
ZipDose技術是世界上第一個經過FDA認證的商業(yè)規(guī)模的3D打印藥品，幫助藥品制造商開辟新的治療領域。粉末液體3D打印是一種可以逐層形成物體的新技術，最初是在1980年代后期由麻省理工學院（MIT）開發(fā)，它是一種快速成型技術。從1993年到2003年，這項工作擴展到了組織工程和制藥領域。制藥領域的應用權利已經獨家授權Aprecia。




通過使用水性液體將多層粉末粘合在一起，獨特的受專利保護的3D打印技術平臺可用于解決多個治療領域中最棘手的治療難題。核心優(yōu)點包括：
●更高的劑量：載藥量高達1,000毫克
●快速溶解：口服藥物，在有些時候可能會給患者帶來給藥或吞咽的困難；通過3D打印過程中形成的多孔結構，藥品在與液體接觸時可迅速溶解。
●掩味：可以應用掩味增強技術

FabRx



FabRx由英國倫敦大學學院（University College London, UCL）的兩位教授Abdul Basit和Simon Gaisford于2014年創(chuàng)建，是3D打印藥物領域最活躍的公司之一。FabRx全面探索研究了各種適用于藥物3D打印的技術：FDM技術、SLA技術、SLS技術、SSE技術、DPE技術。FabRx明確商業(yè)方向為個性化給藥，開發(fā)了桌面3D打印機M3DIMAKER和軟件M3DISEEN。FabRx新開發(fā)的直接粉末擠出（Direct Powder Extrusion，DPE）技術，可快速靈活地制備多種藥物劑型，能更好地應用于個性化制藥場景。

FabRx表示用于個性化醫(yī)療和小批量生產的藥物 3D 打印機、軟件和藥物墨水服務，是藥物開發(fā)和臨床試驗的理想選擇。曾經為楓糖尿癥患兒制備個性化藥物，研究性臨床試驗結果表明其能夠更好控制患者體內亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸的血液水平，且味道和顏色患者接受度高。FabRx與法國Gustave Roussy癌癥中心開展合作，開發(fā)個性化藥物用于早期乳腺癌癥治療。

●M3DIMAKER 1 是單打印頭藥物 3D 打印機，非常適合用于人類和獸醫(yī)精準醫(yī)學和藥物開發(fā)的個性化藥物和醫(yī)療設備的研究和小批量制造。



●M3DIMAKER 2 是多打印頭制藥 3D 打印機，能夠快速制造用于人類和獸醫(yī)精準醫(yī)學和藥物開發(fā)的復合藥丸。該打印機具有 3 個打印頭附件，非常適合更高吞吐量、大批量的個性化藥品和醫(yī)療設備制造。



Merck KGaA（德國默克）



Merck總部位于德國達姆施塔特，是生物制藥巨頭默克公司，也在嘗試通過3D打印技術進行下一代藥片制造。Merck KGaA（德國默克）于2020年2月宣布，計劃使用粉末床熔融3D打印技術開發(fā)和生產藥物用于臨床試驗，并與全球最大的選擇性激光燒結（SLS）3D打印設備制造商德國EOS旗下的AMCM簽訂了合作協(xié)議，開發(fā)規(guī)�；�藥用3D打印設備用于商業(yè)化生產，預估在未來可實現10萬片/天的產能。與傳統(tǒng)制藥技術相比，默克認為3D打印技術能夠提供快速靈活的方法來生產具有不同成分、劑量或釋放特性的藥物配方，簡潔的生產工藝可以讓藥片制造變得更快、更便宜，不僅可以加速新藥產品的研發(fā)，也可以有效節(jié)約成本昂貴的原料藥在處方開發(fā)階段的消耗。

另一方面，德國默克的藥用輔料公司也使用FDM 3D打印對制備線材的藥用輔料和載藥后的釋放行為進行了研究，并且基于阿博格的塑料無模成型（Arburg Plastic Freeforming, APF）技術開發(fā)了熔融滴注成型（MDD）技術，但都處于早期探索階段。



MSD（美國默沙東）



MSD（美國默沙東）選擇使用FDM技術作為一種工具來加速具有藥物釋放需求的新藥產品早期開發(fā)。他們通過FDM和灌注打印結合的方式，快速制備小批量的不同釋藥特征的藥物劑型，由早期臨床試驗篩選出具有理想藥時曲線的藥物劑型原型，但到臨床中后期和商業(yè)化生產階段時，默沙東仍然沿用傳統(tǒng)制藥技術進行生產。


AstraZeneca（阿斯利康）



AstraZeneca是全球生物制藥公司。在2019年，AstraZeneca（阿斯利康）宣布和全球工業(yè)噴墨技術領先者英國賽爾公司（Xaar）以及3D打印設備公司Added Scientific進行合作，探索通過噴墨3D打印技術進行臨床個性化用藥的工業(yè)化生產的可行性。


TNO


荷蘭應用科學研究組織TNO（The Netherlands Organization for Applied Scientific Research）是荷蘭國家政府在1932年成立的獨立研究機構，在多材料復合打印和高速打印方向上有著深厚的技術積累。近年來TNO開始進軍3D打印食品和藥物領域，并應用FDM, SLS, PB等主流3D打印技術在這個領域進行了廣泛的研究和探索。TNO認為3D打印技術是一種更先進的制劑開發(fā)和生產技術，可靈活多樣地自由開發(fā)具有不同劑量、藥物分布、藥片結構和形狀的藥物，包括復方藥物。

TNO嘗試3D打印具有生物相容性的口服劑型（ODF）以便于人體安全攝入，這項研究由TNO的預測健康技術（Predictive Health Technologies）高級業(yè)務開發(fā)人員Steven Erpelinck領導。研究者利用3D打印加速藥物產品早期開發(fā)上，針對藥物3D打印開發(fā)了基于FDM、SLS和PB原理的打印機，同時也開發(fā)了連續(xù)化熱熔擠出打印機原型探索提高藥物生產的產能，并申請了相關專利。他們也把3D打印技術和可在體外模擬人類消化系統(tǒng)不同部分功能的InTESTine測試平臺結合，研究如何通過3D打印技術實現對藥物口服生物利用度的改善。

DiHeSys




初創(chuàng)公司DiHeSys Digital Health Systems于2018年成立于德國。公司的主營業(yè)務為面向醫(yī)院藥房和門診的個性化制藥，主要通過FDM技術打印制備含有多種藥物的多層片。公司計劃于2021年第一季度在歐洲醫(yī)院開展個性化給藥臨床試驗。公司同時開發(fā)和生產2D/3D打印機、部件和相關軟件用于銷售。DiHeSys在2020年12月份最新公開的一篇專利中，展示了一種通過噴墨打印制備可拼接的不同藥物單元，達到緩控釋放目的的莫表，預示著公司下一步也會在噴墨打印制藥的方向上進行探索。

全球3D打印制藥公司小結



全球范圍內將3D打印技術應用到藥物產品商業(yè)化開發(fā)階段的只有兩家公司，美國的Aprecia和中國的三迭紀,他們都是3D打印藥物專業(yè)公司。在這個方向進行探索的還包括美國默沙東和德國默克兩家大型跨國藥企。

除了用于藥物產品開發(fā)和大規(guī)模生產外，3D打印技術在調節(jié)藥物劑量、藥物組合和生產方式上的靈活性，使得它非常適用于個性化制藥，為根據患者個體需要、基因特征、疾病狀態(tài)、性別和年齡的藥物定制化生產提供了可能。患者可以根據自身實際需求定制藥片中的藥物劑量，以減少因攝入劑量過高而產生的個體副作用�；颊咝枰�服用的多種藥物也可通過3D打印定制到單個藥片中，避免漏服和誤服，提高服藥順應性。3D打印技術還可實現外觀、口感等的個性化定制，尤其是在兒童用藥方面，可通過打印個性化的形狀、顏色和口味的藥片提高兒童患者的服藥依從性。

在3D打印個性化制藥方向上，主要參與者是大型跨國藥企AstraZeneca（英國阿斯利康）、獨立研究機構TNO和3家專業(yè)3D打印藥物公司FabRx、Multiply Labs和DiHeSys。主要商業(yè)應用場景是針對醫(yī)院藥房和門診，即時打印個性化藥片，為個性化的治療劑量提供了一種快速和自動化的選擇。

國內目前做3D打印制藥的企業(yè)還不多，創(chuàng)新型公司深圳元一智慧醫(yī)藥科技有限公司是一個例子，開創(chuàng)了數字化藥物遞送系統(tǒng)，實現藥物的精準控制。將APRECIA、三迭紀、merck、MSD以及元一智慧進行了對比，如下圖所示，元一智慧以DIW為原理的藥物制造方式能夠獲得滿意的形狀和表面、可以實現高精度釋放和短時間的制劑開發(fā)，在市場中具有一定的競爭力。



藥物3D打印的未來發(fā)展
在制藥行業(yè)的歷史發(fā)展中，盡管人們對制藥的流程和成本進行了優(yōu)化，但其缺乏靈活度，不一定與藥物開發(fā)或多元化的臨床需求相兼容，而藥物3D打印具有高度的靈活性，且生產過程是數字化、連續(xù)化的，具有變革現有設計、制造和使用藥物方式的潛力。

●在藥物設計上，藥物3D打印可以通過打印材料的選擇、模型的設計和工藝參數的調節(jié)來控制藥物的外觀形狀和內部結構，從而更好地控制藥物釋放周期、釋放位置及釋放速率，進而解決多種臨床需求。

●在藥物制造上，與傳統(tǒng)制藥工藝相比，藥物3D打印生產工藝簡潔，所需設備更小，可實現按需生產。

●在藥物使用上，藥物3D打印憑借高度靈活性使個性化用藥成為可能，通過為每位患者個體單獨設置劑量或定制復方藥物，提高用藥安全性和依從性。

藥物3D打印行業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)

藥物3D打印是可見的最有能力改變藥物制造的下一代技術，但其在開發(fā)和應用方面仍面對較大的挑戰(zhàn)。在技術開發(fā)方面，盡管目前市面上有多種商用3D打印機，但大多很難直接“遷移”到制藥上。需要從0開始，為滿足制藥要求和藥品法規(guī)而開發(fā)專用設備，還需對制藥工藝和藥物劑型設計進行輔料研究，對藥物三維結構新劑型的釋放機制進行體內外研究和驗證。技術整體開發(fā)難度大，對人員要求高，需要工程學、材料學和藥學等諸多專業(yè)學科人才的通力合作。

在技術應用方面，由于3D打印藥物使用全新的制藥技術，對于藥物3D打印公司，需走通特定國家的法規(guī)路徑保障產品未來實現商業(yè)化。對于監(jiān)管機構，需要適應并接受3D打印作為藥物的制造方式，并為新技術帶來的變革做好準備。藥物3D打印生產過程連續(xù)化、數字化，是各國監(jiān)管部門所推進的產業(yè)改革方向。

全球最前沿的藥物3D打印