WFU開(kāi)發(fā)新算法可根據(jù)病人情況3D打印定制化藥丸

作為醫(yī)療3D打印應(yīng)用的一個(gè)新亮點(diǎn)，3D打印的定制化藥片已經(jīng)引起了多方關(guān)注，因?yàn)檫@種多以粉末為基礎(chǔ)制成的產(chǎn)品吞咽起來(lái)更加容易，對(duì)老人或孩子很有好處。到目前為止，在這方面走在最前端的是美國(guó)新澤西的Aprecia公司 — 他們開(kāi)發(fā)的用于治療癲癇病的易溶3D打印藥片已經(jīng)得到了FDA的認(rèn)證。而最近，美國(guó)北卡羅萊納州的Wake Forest（WFU）大學(xué)成為了又一家這方面領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu) — 他們剛剛開(kāi)發(fā)出了一種算法，能夠根據(jù)病人的生理和臨床特點(diǎn)設(shè)計(jì)和計(jì)算出病人需要服用的藥物劑量。然后該算法會(huì)輔助生成3D可打印文件，再通過(guò)3D打印機(jī)制造出3D打印的藥片。這種方法不但提高了藥物的精確度和效果，而且降低了它們的副作用。

傳統(tǒng)的藥物都是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)大規(guī)模生產(chǎn)的，不會(huì)考慮病人的體重、種族，以及腎或肝臟的功能情況，而實(shí)際上這些信息才是影響藥物效果的重要因素。為了優(yōu)化這種情況，WFU著重研究了能夠制造出完全定制化3D打印藥品的計(jì)算算法和精細(xì)3D打印技術(shù)。這種被他們稱為“遺傳藥理學(xué)”的方法旨在根據(jù)病人的DNA信息為他們提供合適的藥物和治療。

這一項(xiàng)目是由WFU內(nèi)科學(xué)教授Min Pu領(lǐng)導(dǎo)的。目前，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的這套算法包括了一款3D打印軟件。當(dāng)輸入病人的個(gè)體信息后，軟件便會(huì)計(jì)算出所需藥物的最優(yōu)劑量并生成可3D打印數(shù)據(jù)。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)一共對(duì)五種不同劑量總共80個(gè)3D打印藥片（劑量從124-373毫克不等）的精確性和變化性做了測(cè)試。經(jīng)過(guò)測(cè)試他們發(fā)現(xiàn)，這些3D打印藥片表現(xiàn)出了很高的可重復(fù)性 — 偏差范圍是很標(biāo)準(zhǔn)的3-5毫克，幾乎可以忽略不計(jì)。他們還注意到，這些藥片與標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果之間僅有0.5%至0.6%的差距，這表明利用3D打印制造個(gè)性化藥片不僅是可行的，而且能夠用于配置更為強(qiáng)效的藥物，以及更加精準(zhǔn)地治療病人。

盡管這一項(xiàng)目現(xiàn)在還處于初期并需要進(jìn)一步的測(cè)試，但它已經(jīng)表現(xiàn)出了非常好的前景�！斑@種方法會(huì)改變當(dāng)前既定的藥物研究與開(kāi)發(fā)方式，”Pu教授表示，“不過(guò)它并不會(huì)取代目前的藥物使用方法，而是成為一種醫(yī)生應(yīng)對(duì)特殊情況的備選方法，比如有的病人吞咽困難，或者需要把幾個(gè)藥片融合成一片”。

那么，由WFU開(kāi)發(fā)的這種3D打印藥片，或是之前Aprecia的同類產(chǎn)品究竟有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？據(jù)中國(guó)3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解，優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

· 具有多孔結(jié)構(gòu)，溶解更加迅速，吞咽也更加容易，因?yàn)椴扇×嗽谖⒂^層面將原始粉末材料與液體材料相結(jié)合的制造方法。
· 可具備復(fù)雜形狀從而改變表面積，可令醫(yī)生控制藥物釋放的速度和時(shí)間。
· 制造采用的算法會(huì)考慮多種生理因素，包括體重、年齡、種族、腎臟和肝臟的功能 — 可優(yōu)化劑量、成分，提高其效率并同時(shí)減少副作用。
· 可以根據(jù)個(gè)人選擇、尺寸、口味和顏色進(jìn)行小批量制造
· 生產(chǎn)和銷售更接近消費(fèi)者，醫(yī)院甚至可以按需制造而不再需要大量?jī)?chǔ)備。
· 用于特殊病人的藥物可以在室內(nèi)制造 — 這可以減少等待時(shí)間甚至為緊急情況爭(zhēng)取到時(shí)間。
· 未來(lái)，患者將可能自己下載藥物處方然后家里就方便地3D打印出來(lái)。

延伸閱讀：  
《十年之內(nèi)家用3D打印藥片技術(shù)將問(wèn)世》
《3D打印藥片將首先用于癲癇治療藥物已獲FDA批準(zhǔn)》

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