Historia druku 3D sięga połowy lat 80, obecnie jest coraz popularniejszy w farmacji, gdzie na całym świecie trwają pracę nad rozwojem tej technologii. Niewykluczone, że przyczyni się do tego młoda badaczka z Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Na czym polega projekt?

W Europie, jak dotąd, nie zarejestrowano żadnego produktu leczniczego, wytwarzanego z wykorzystaniem druku 3D. Chce to zmienić Marta Kozakiewicz-Latała z Katedry i Zakładu Technologii Postaci Leku Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Jej projekt pt. „Zrozumienie mieszalności układów lek/polimer/plastyfikator i jej wpływu na właściwości mechaniczne polimerowych filamentów do przetwarzania w technologii przyrostowej FDM”, otrzymał prawie 200 tys. zł dofinansowania w ramach konkursu Narodowego Centrum Nauki.

W czasie jego trwania badaczka wraz z opiekunem merytorycznym i promotorem, dr. hab. Karolem Nartowskim, będą pracować nad zrozumieniem zjawisk fizycznych, które mają znaczenie dla rozwoju technologii przyrostowych i wytwarzania spersonalizowanych leków, zgodnie z paradygmatem „knowledge based design”.

W naszym projekcie kluczowa będzie ocena, w jaki sposób mieszalność leku, polimeru i plastyfikatora wpływa na jakość i właściwości materiału używanego do druku, czyli filamentu

– wyjaśnia Marta Kozakiewicz-Latała.

Czym jest filament?

Filament to termoplastyczne tworzywo, które wyglądem przypomina makaron spaghetti. Jeśli jednak ma służyć produkcji leków w technologii 3D, naukowcy muszą dokładnie określić proporcje i właściwości materiałów, z których powstanie, a więc polimerów i substancji leczniczych oraz pomocniczych (tzw. plastyfikatorów). Materiały te, w formie sproszkowanej, są ze sobą mieszane, a następnie poddawane procesowi ekstruzji na gorąco w kontrolowanej temperaturze i pod kontrolowanym ciśnieniem. Finalnie muszą stworzyć mieszankę jednorodną, zarówno pod względem fizycznym, jak i molekularnym, co będzie miało wpływ na stabilność i jednolitość zawartości substancji aktywnej w wydrukowanych tabletkach.

Naszym zadaniem będzie stworzenia filamentu o jakości farmaceutycznej oraz przeprowadzenie badań nad mieszalnością leków z polimerami i substancjami plastycznymi oraz wpływem fazy leku, amorficznej lub krystalicznej, na właściwości mechaniczne filamentów

– tłumaczy badaczka.

Jakie korzyści niesie za sobą projekt?

Powodzenie projektu umożliwiłoby proces produkcji leków dostosowanych do potrzeb konkretnych pacjentów. To z kolei dałoby szansę na poprawę jakości życia chorych i zmniejszenie ryzyka wystąpienia działań niepożądanych. Druk 3D pozwala również zaprojektować lek o dowolnym kształcie. Co zapewnia kontrolę dostępności farmaceutycznej, którą określamy jako ilość substancji czynnej, uwolnionej z postaci leku w jednostce czasu. Oprócz tego dzięki wykorzystaniu różnych materiałów, tabletka może w poszczególnych warstwach zawierać inne substancje aktywne. W efekcie czego pacjent zażywający wiele leków, mógłby je przyjmować w jednej, spersonalizowanej pastylce.