用3D打印，改变现代制药业(2)
时间:2022-01-21 09:35 来源:极客公园 作者:admin 点击:次
02 从科学设想到产品 3D 打印制药的历史可以追溯到 1996 年。麻省理工学院（MIT）的 Michael Cima 教授首次尝试用「粉末黏结」3D 打印技术来制药，之后便吸引了不少机构跟进研究。目前，像德国默克、美国默沙东这样的药企巨头都对 3D 打印制药有所布局。不过，就发展阶段而言，完成技术验证，实现产品开发的公司只有两家，注册第一款药物的美国公司 Aprecia 之外，另一家便是三迭纪。 在技术路线上，两家公司并不一样。Aprecia 沿用 MIT 的「粉末黏结」技术，将其工业化。这种技术将有效成分和辅料制备成粉末，用打印头喷射黏结剂，使药片成型。形成的药片疏松多孔，遇水几秒内就能够彻底溶解。这样短时间内释放大量有效成分，快速起效，尤其适用于吞咽困难的服药人群。不过这种方式无法打印复杂的药物内部结构。三迭纪选择了热熔打印。热熔打印的思路是将固体融化成半固体，通过打印头挤出，再凝固成需要的形状。 常见的热熔打印技术进料必须是线材，这就对原料多了一层限制。三迭纪首创了热熔挤出沉积（MED Melt Extrusion Deposition）的新技术。将粉末状的原料和辅料软化或融化成可流动的半固体，通过打印头挤出，层层打印，沉积凝固，最终成为预先设计好的三维结构。 这样可以打印的材料更广泛，技术也更普适。 技术路线，和想实现的效果直接相关。成森平介绍，三迭纪希望实现结构制剂，“挤出式”这样的 3D 打印原理最适合。她形容三迭纪是一家由两位理想主义者创立的公司。李霄凌是美国太平洋大学（University of the Pacific）药学院终身教授，有 30 年药物传递技术研发经验，有丰富的科学想象力。谈到自己对技术的兴趣，他告诉极客公园，他对电、机械都很喜欢，在车库里有自己的车床。成森平曾是扬子江药业美国分公司的创始人，有 11 年的中美两国创业经验。她一直想做源于中国，影响全球的技术创新。 
专利手绘稿及第一个 3D 打印药片 | 来源：三迭纪
公司成立前几个月，李霄凌画了一系列专利手绘稿。第一个专利手绘稿上设想了一枚有三个腔室的药片，旁边是对应三种不同成分的释放曲线。历时半年，第一个内部有结构的药片终于被原型机打印出来。如今，三迭纪的 3D 打印技术能够打出结构复杂、目前工艺很难实现的药片。例如一款为严重失眠患者设计的药物，一个药片包含三种不同成分，三种释放曲线。药物进入人体后，首先释放的是作为镇定剂的唑吡酮，帮助患者快速进入睡眠状态。 随后，第二种成分——褪黑素才开始释放，而它会恒速释放七个小时左右，贯穿整个睡眠时间；而在清晨，第三种成分——约等于一杯咖啡效果的 70 毫克左右的咖啡因才会释放，唤醒患者。 
严重患者的失眠药物设计 | 来源：三迭纪
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