Dr. Alvaro Goyanes van FabRx over 3D-geprinte Medicijnen: Van Innovatie naar Gepersonaliseerde Zorg

Additive manufacturing heeft significante stappen gezet in de farmaceutische sector, waar 3D-printers nu in staat zijn tablet-vorm medicatie te produceren. In dit exclusieve interview spreken we met Dr. Alvaro Goyanes, een pioneer bij FabRx, over de oorsprong van deze technologie, de huidige voortgang, en de toekomstige richtingen van zijn onderzoek.

Hoe bent u oorspronkelijk geïnteresseerd in 3D-printen?

Vandaag is 3D-printen alomtegenwoordig, wat de creatie van diverse objecten uit een breed scala aan materialen mogelijk maakt. Zelfs als u de technologie niet persoonlijk heeft gebruikt, vormt het al de dagelijkse productie. Mijn eerste encounter was met een Makerbot FDM-printer bij University College London's School of Pharmacy, oorspronkelijk aangeschaft om gecustomiseerde lab-apparatuur en verbruiksmaterialen te produceren, wat mijn nieuwsgierigheid over de bredere toepassingen ontwakende.

Wat leidde tot het idee om 3D-printen te gebruiken om medicijnen te creëren?

Professor Simon Gaisford, een oprichter van FabRx en hoofd van een onderzoeksgroep bij UCL School of Pharmacy, heeft lang inkjet-geprinte medicijnen verkend - films voor orale en buccale afgifte en patches voor topicaal gebruik. Inkjet-printen, een tweedimensionaal proces dat een substraat vereist, inspireerde de vraag: kunnen we printen zonder substraat? Door het concept aan te passen, konden we complete formuleringen direct produceren, wat leidde tot 3D-geprinte tabletten (printlets) die elk medicijn incorporeren zonder de noodzaak voor een aparte carrier.

Wat waren de sleuteluitdagingen toen u deze technologie voor het eerst verkende?

De initiële hindernissen waren duidelijk: commerciële 3D-printers waren niet ontworpen voor farmaceutisch gebruik, en de materialen die ze gebruikten waren vaak toxisch en ongeschikt voor menselijke consumptie. Bovendien observeerden we medicijndegradatie tijdens het printproces, wat de technologie ongeschikt maakte voor medicatie. Om deze obstakels te overwinnen, evalueerden we farmaceutisch-grado materialen die door de printers verwerkt konden worden en wijzigden de machines om ze te hanteren. Voortgezet onderzoek in nieuwe excipienten en formuleringen blijft essentieel naarmate we verder gaan dan proof-of-concept naar schaalbare productie.

Van de verschillende printtechnologieën die u momenteel bij FabRx verkent, hoe zou u hun respectieve voordelen/nadelen beschrijven?

FabRx benut expertise over alle mainstream farmaceutische 3D-printmethoden - fused deposition modelling (FDM), materiaal-extrusie, selective laser sintering (SLS), en stereolithografie (SLA). De keuze van technologie hangt af van de gewenste tabletkenmerken: snel-oplossend, controlled-release, kauwbaar, of oraal-dispergeerbare formuleringen. Terwijl FDM de meeste belofte biedt voor point-of-dispensing gepersonaliseerde geneeskunde, vereist het drug-laden filaments, wat uitdagingen introduceert in filamentfabricatie en uniforme medicijndistributie. Elke methode brengt trade-offs in resolutie, materiaalcompatibiliteit, en proces-snelheid; het selecteren van de optimale techniek hangt af van formulering-chemie en therapeutisch doel.

Wat zijn de recente vooruitgang in 3D-print materialen en technologie waar u momenteel het meest enthousiast over bent?

3D-print-hardware evolueert snel en wordt betaalbaarder, wat écht gepersonaliseerde dosing bij het afgiftepunt mogelijk maakt. We kunnen nu dosiscontrole automatiseren voor zowel lage- als hoge-concentratie medicijnen, en meerdere active ingrediënten in een enkele printlet incorporeren om fixed-dose combinaties te creëren. Door zorgvuldig excipienten te kiezen en de tabletgeometrie te ontwerpen, kunnen we release-kinetiek voor elk component fijnsturen. Onze recente publicatie over SLS-printen toont aan dat laser-gebaseerd 3D-printen farmaceutisch-grado printlets kan produceren zonder medicijndegradatie, wat eerdere aannames over de techniek's geschiktheid omkeert.

Hoe ziet u het gebruik van 3D-printen voor farmaceutica evolueren in de nabije toekomst?

Naarmate nieuwe medicijnen steeds krachtiger en patiënt-specifiek worden, beperkt traditionele grootschalige productie dosisflexibiliteit. 3D-printen biedt een pad naar point-of-dispensing productie, wat individuele tabletten levert die strikte farmaceutische kwaliteitsstandaarden halen en in-situ dosisverificatie toestaan - een cruciale regulatoire vereiste. Op de korte termijn kunnen apotheken 3D-printers huisvesten die maatwerk-medicatie op vraag produceren. Verder in de toekomst voorzien we clinici die recepten direct naar patiëntens thuisprinters sturen, wat volledig gepersonaliseerde therapie in het dagelijks leven brengt.

https://www.fabrx.co.uk/