tecnologia di stampa 3D e medicina personale

An interview with Dr. Serajuddin, conducted by Stuart Milne, BA

Guide di pensieroDott. Abu SerajuddinIl professor della farmacia industrialeL'università di St John

Prego dicaci circa il vostro sfondo ed a cui corrente state lavorando.

Sono un professore della farmacia industriale alla St. John's University, dove mi sono unito 10 anni fa.  Prima quello, ho lavorato per 30 anni nell'industria farmaceutica. A St John, stiamo sviluppando un centro di innovazione nella tecnologia farmaceutica. Siamo coinvolgere con raddoppiamo aumentare i nuovi delivery system della droga come pure un accordo di nuovo trattamento. Inoltre, stiamo mettendo a fuoco sui farmaci personali.

Che cosa è “medicina personale„ e perché è importanti?

Nelle medicine personali, catturiamo la gente come persone. Tutti gli esseri umani hanno combinazioni differenti di sistemi nel nostro organismo. Sono differente da un'altra persona, quindi, per esempio, posso avere un'esigenza differente del mio farmaco o avere bisogno di determinata dose o di certi tipi, confrontata ad un'altra persona. Il farmaco personale permette che noi individualizziamo il farmaco ai bisogni del paziente e delle strutture genetiche di quella persona come pure il loro stato di salute.

Il farmaco convenzionale corrente è molto differente. Per esempio, se avete una compressa di mg 100, dovete dispensare una compressa di mg 100 al paziente, anche se avete bisogno di un'altra dose. Potete avere quantità varianti quali 100 mg, 50 mg o 25 mg e quello è a cui siete limitato. Se avete bisogno di 75 mg, non potete assicurare quello e quindi questa è una sfida importante con il sistema corrente. Oltre a questo, tutte le dosi per tutta la medicina non non misura tutti i pazienti ed in modo da dovete individualizzare il farmaco.

Personalizzazione delle dosi di farmaco con stampa 3D da AZoNetwork su Vimeo.

Le ditte farmaceutiche ora stanno utilizzando il farmaco personale nella ricerca clinica. Nella ricerca una persona non può rispondere ad un determinato farmaco o la dose o essi sicura può avvertire un'influenza tossica con una determinata dose, in modo da in quel caso, dovete possibilmente formulare una dose differente o un delivery system differente della droga per quel sistema. Ciò significa che non potreste effettuare continuamente la ricerca clinica, voi deve condividere la reazione al dosaggio che creerà un tempo di ritardo. Inoltre, se pensate ad essere in una farmacia, se una persona, per esempio, ha bisogno di 5 mg ma avete soltanto 25 mg, voi non potete dispensare soltanto 5 mg.

Come può la stampa 3D avanzare la medicina personale?

Se state facendo il farmaco individualizzato, è possibile usare la stampa 3D per stampare la dose esatta che è necessaria per un paziente. Nella ricerca clinica, questo accelererà il trattamento di tutto perché se un paziente non risponde ad una determinata dose, potete provare a dare un'altra dose e farlo immediatamente. Ciò è un vantaggio enorme dei farmaci individualizzati.

A St John, abbiamo iniziato lavorare alla fabbricazione additiva dalla modellistica fusa della diffusione. Abbiamo la riga completa di impianti qui ed utilizziamo un espulsore caldo della colata per la fabbricazione dei filamenti e poi li usiamo per stampa 3D. Prima che criamo i filamenti, dobbiamo selezionare i polimeri. Ci sono molti polimeri disponibili nel servizio, ma la maggior parte di loro non sono adatte ad uso farmaceutico, quindi, dobbiamo selezionare i polimeri giusti per usare. Se fate le compresse della stampante 3D, potreste avere un polimero che si dissolve molto lentamente. Tuttavia, dobbiamo identificare i polimeri che si dissolvono velocemente, perché la maggior parte delle droghe devono agire immediatamente.

Di conseguenza, dobbiamo selezionare i polimeri che non estrudono bene. Caratterizziamo le loro temperature di transizione vetrosa cioè il punto a cui il polimero diventa molle. Poi, facendo uso dei nostri impianti, effettui la temperatura di transizione vetrosa. Egualmente identifichiamo la viscosità di quei materiali in moda da poterla estrudere tramite l'espulsore. Inoltre, dobbiamo certa viscosità affinchè loro siamo stampati. Poi, ai fini di stampa, deve essere certa flessibilità su quei filamenti, quindi è importante misurare la flessibilità dei filamenti. Ciò è alcuno del lavoro che sta continuando nel mio laboratorio.

Questo ordinamento di fabbricazione del trattamento farmaceutico in futuro urterà la ricerca clinica del farmaco individualizzato, permettendo che il trattamento si muova più rapidamente, perché non dovete aspettare per preparare le dosi differenti delle droghe. E poi, una volta che lo avete, non dovete limitarti a determinate dosi. Per esempio, darete i vostri filamenti alle farmacie che possono stampare i farmaci con la dose di che il paziente ha bisogno. La tecnologia sta progredendo così rapido che in futuro, le farmacie potranno stampare le loro compresse nella farmacia.

Come i farmaci stanno andando essere prescritti per un paziente?

Ciò è qualcosa che debba essere indirizzato, perché c'è una grande previsione sul farmaco individualizzato in questo paese. Per esempio ora, esaminate la crisi del narcotico, che ha illustrato che la gente differente ha incentivi differenti. Che cosa accadrebbe in futuro è se la vostra persona ha bisogno di piccola dose, quella persona otterrà la dose.

Se la persona ha bisogno di più grande dose, quella può anche essere stampata. Potete anche cambiare tutti i polimeri nella vostra formulazione in tal modo che li fa abusare resistente per esempio, voi potete usare un polimero in cui i vostri materiali non possono essere macinati, di modo che la gente non può catturare la polvere e fiutarla; o potete voi catturare un polimero che non può essere dissolto in alcool ed essere bevuto; o persino scelga un polimero che è così viscoso, la gente non può dissolverlo in una piccola quantità di acqua ed iniettarlo. Potete fare tutti di queste cose usando questa tecnologia, dovrei tuttavia citare che abbiamo aggiunto i giorni senza fine della ricerca in questa area ed in futuro sto vedendo ancor più il progresso.

© Amawasri Pakdara /Shutterstock.com

Pensate in futuro che tutte le medicine della compressa usino questa tecnica?

Dipende se tutte le compresse possono essere fabbricate questo modo, per esempio, la fabbricazione della compressa nell'industria farmaceutica ora è molta condivisa bene e potete fare milioni delle compresse in un giorno. Di conseguenza, non potrebbe possibilmente sostituire tutta la fabbricazione della compressa, perché sono disponibili ed ognuna non può avere bisogno del farmaco individualizzato. Alcuni pazienti catturano i farmaci per le circostanze croniche e richiedono l'uso a lungo termine, già conosceranno che dose da catturare su base giornaliera e così non abbia bisogno del farmaco individualizzato.

Ciò avrà un impatto nella ricerca clinica, quando non conoscete le componenti generiche di una persona, un medico può esaminare la struttura genomica e può prescrivere una determinata dose e quella dose può essere catturata dalla persona, in modo da è individualizzata. Quello può avere un grande impatto, ma attualmente è difficile da dire se sostituirà tutta la fabbricazione della compressa che ora abbiamo.

Che cosa le sfide che voi è ancora sta affrontando nel rendere questo una realtà?

Le sfide che corrente stiamo affrontando siamo l'identificazione dei polimeri. Ci sono alcuni polimeri disponibili nel servizio, essendo usando per gli scopi di stampa 3D, per esempio fare i modelli delle automobili differenti, ma più di quei polimeri non è utile per uso farmaceutico e non si dissolve in acqua. Stiamo cercando i polimeri solubili in acqua e corrente, molti polimeri si dissolvono lentamente in acqua, in modo dalla droga è rilasciata oltre sei - otto ore. Stiamo cercando le droghe che possono essere rilasciate in mezz'ora, 15 minuti o più di meno di un'ora.

Abbiamo bisogno di nuovi polimeri che sono disponibili per uso farmaceutico e che è solubile in acqua come pure polimeri o combinazioni del polimero che sono abbastanza flessibili che possiamo stamparli in una stampante 3D. Ulteriormente, nel mio gruppo, stiamo provando a condividere i polimeri o i sistemi del polimero, che non hanno bisogno delle temperature elevate per gli scopi di stampa.

Molte delle pubblicazioni nella letteratura corrente della ricerca, la stampa sono fatte intorno a 200 gradi. Ma stiamo provando a condividere i polimeri o le combinazioni che possono essere stampati ad una temperatura molto più insufficiente, per esempio 100 gradi, o persino più di meno.

Altra un'area che stiamo guardando dobbiamo catturare alcuni polimeri, per esempio vi ho fornito l'esempio della crisi dell'opioide, noi sto cercando i polimeri che si dissolvono in acqua ma non può essere schiacciata, non può essere dissolta in alcool per l'abuso degli scopi. Così questi sono alcune delle sfide. Inoltre, stiamo cercando l'assistenza dove possiamo rendere questo intero trattamento molto più veloce. Ciò, non possiamo fare in un laboratorio farmaceutico da solo e dobbiamo lavorare con i produttori di macchinari. Che cosa sto sperando è che se possiamo realizzare i progressi in laboratorio e se i produttori di macchinari ritengono che questo sia realmente utile, questo ha un grande futuro e comprendere fornire più nuova strumentazione.

Ci sono molte stampanti 3D che sono disponibili, non per farmaceutico ma per altri scopi. Possiamo costruire su queste altre stampanti per il campo farmaceutico. la stampa 3D ha condiviso durante gli ultimi anni, il motivo principale che tutti questi progressi sono stati realizzati, è perché abbiamo un espulsore della colata. Per tutte le società, l'espulsore della colata è disponibile nel campo farmaceutico ed usando un espulsore della colata ed in modo da possiamo fare i filamenti. Possiamo fare le formulazioni usando le cambiali differenti e polimeri differenti e quelli estrudiamo tramite l'espulsore, possiamo ottenere i filamenti e poi pulirli prima dell'uso.

Se non avete l'espulsore della colata, non può essere possibile alla stampa 3D. Ciò è la strumentazione più comunemente usata nel campo farmaceutico per stampa 3D ed è estremamente importante. La mia credenza è che ci sono altre simili tecnologie che sono disponibili per stampa 3D, al giorno d'oggi modellistica diffusa di cessione sono quello che principalmente è usato e l'espulsore della colata è la componente chiave nel trattamento di tutto.

Circa il professor Abu Serajuddin

Abu Serajuddin, Ph.D, ha unito la St. John's University nel settembre 2008 come professore della farmacia industriale dopo il lavoro per oltre tre decadi nell'industria farmaceutica nelle posizioni scientifiche e direttive.

Prima dell'aggiunta del Novartis, ha lavorato per 12 anni in Bristol-Myers Squibb e 10 anni in Sanofi Aventis (con le fusioni). Nel 2005, Novartis lo ha nominato Novartis scienziato principale, un onore superiore conceduto dalla società, per il contributo straordinario allo sviluppo ed alla crescita della società con eccellenza scientifica. Ha ricevuto l'Award di Bristol-Myers Squibb del Presidente per 3 volte senza precedenti (1996-1998) per il suoi contributo e direzione nella soluzione dei fattori difficili nello sviluppo della droga.

Il Dott. Serajuddin è internazionalmente - riconosciuto per il suo contributo alle scienze farmaceutiche, particolarmente (a) nello sviluppo dei delivery system della droga per le droghe male solubili in acqua, (b) progettazione di formulazione e sviluppo e (c) trattamento farmaceutico. Ulteriormente, ha ricevuto due di più alti premi dati dall'associazione americana degli scienziati farmaceutici (AAPS). Egualmente servisce nei comitati consultivi editoriali del giornale delle scienze farmaceutiche e del giornale degli eccipienti e di prodotto chimico alimentare.