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科学家开发出可根据病人具体情况3D打印的定制药丸

2016年01月04日 10:15中国机床商务网点击:2766

  【中国机床商务网 机床上下游】近日,美国北卡罗莱纳州WakeForest大学的研究人员开发出一种计算机算法可以根据病人的生理特点和临床特点来设计和计算病人需要服用的药物剂量。该算法随后会生成可3D打印的文件,让药片通过3D打印制造出来。研究人员称,这种方法非常精确,可以提高药物效率,同时减少不必要的副作用。
 
3D打印的药丸  
 
  众所周知,传统上按照标准规格统一预制的药丸并不会考虑病人的体重、种族或者肾脏和肝脏的功能,而这些信息实际上会极大地影响药物的效果。传统制药这种“一刀切”实际上对于患者的身体危害相当大。为此,WakeForest大学的研究侧重于计算算法,并且利用精确的3D打印技术打印出完全个性化印的药物。研究人员们将之称为“遗传药理学”,这种方法旨在根据DNA信息和个人的具体需要为病人配置匹配的药物。
 

程序计算  
 
  据了解,这个研究团队是由该校的内科教授MinPu领导的,他们开发的这个计算机算法原型包括了一种可以根据剂量调整信息进行3D打印的软件。当病人的个体医学和生物学特征输入到系统中后,该软件会计算出需要药物的最佳剂量,并生成可3D打印数据。
  
  在研究过程中,科学家们测试了五种不同剂量的准确性和变异性——总共80个3D打印的药丸,剂量从124毫克至373毫克不等。在测试中,研究人员发现了高水平的可重复性,其标准偏差范围从3毫克到5毫克,几乎没有变异性。他们还观察到打印出来的药丸和标准的计算机生成量之间仅有0.5%至0.6%的差异。Pu教授指出,这一结果表明利用3D打印来制造个性化药丸不仅可能,而且还有潜力成为一种配制更加强效的药物,以更加精准地治疗病人的新方法。
 
3D打印机正在打印药丸  
 
  尽管这只是初步的结果,还需要进行进一步的测试,但是它们还是相当有前途的。Pu教授称,这种新方法并不会立即改变当前医疗的方式,而是可以所谓医生在治疗特定病症或者特殊的病人的一种可能的选项,比如吞咽困难的病人,或者可以把同样的几片药合为一片等。
  
  事实上,早在2015年8月份,天工社就报道了制药公司Aprecia开发的3D打印Levetiracetem药片得到FDA批准的消息。那么,这种3D打印药丸到底有什么好处呢?根据Pu教授的说法,该技术的优势包括:
  
  通过从微观层面控制液体材料与药物粉末的粘接,3D打印出来的药丸可以变得非常多孔,这意味着它们能够在与液体接触后能迅速溶解,更容易吞咽;
  
  通过3D打印出复杂的形状来改变药丸的表面积,医生可以控制药物释放的速度以及释放的时间
  
  其算法能够考虑到病人你的生理因素,包括体重、年龄、种族、肾脏和肝脏的功能,从而可以优化药物的剂量和成分,提高效率,同时减少副作用
  
  可以根据个人喜好、药丸尺寸、使用的香精和颜色进行小批量制造
  
  药物的生产和销售更接近消费者,医院甚至可以按需定制药物,从而节省了大量的库存和通用的配方。
  
  针对特殊患者的药物可以在医院内部制造,减少了等待时间;
  
  长期来看,患者甚至可能自己下载药物处方,在家里将其3D打印
  
  Pu教授在2015年11月份举行的美国心脏学会科学会议(AHASS)上介绍了自己的研究成果.
(来源:天工社)

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