tecnologia da impressão 3D e medicina personalizada

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

Líderes do pensamentoDr. Abu SerajuddinProfessor da farmácia industrialA universidade de St John

Diga-nos por favor sobre seu fundo e o que você está trabalhando actualmente.

Eu sou um professor da farmácia industrial na universidade de St John, onde eu me juntei 10 anos há.  Antes isso, eu trabalhei por 30 anos na indústria farmacêutica. Em St John, nós estamos construindo um centro de inovação na tecnologia farmacêutica. Nós somos envolvidos com dobramos levantar sistemas de entrega novos da droga, assim como um acordo de processamento novo. Além, nós estamos focalizando em medicamentações personalizadas.

Que são “medicina personalizada” e porque são ele importantes?

Em medicinas personalizadas, nós tomamos povos como indivíduos. Todos os seres humanos têm combinações diferentes de sistemas em nosso corpo. Eu sou diferente de uma outra pessoa, conseqüentemente, por exemplo, eu posso ter uma necessidade diferente para minha medicamentação ou precisar uma determinada dose ou alguns tipos, comparada a uma outra pessoa. A medicamentação personalizada permite que nós particularizem a medicamentação às necessidades do paciente e das estruturas genéticas dessa pessoa, assim como sua norma sanitária.

A medicamentação convencional actual é muito diferente. Por exemplo, se você tem uma tabuleta do magnésio 100, você tem que dispensar uma tabuleta do magnésio 100 ao paciente, mesmo se você precisa uma outra dose. Você pode ter quantidades de variação tais como magnésio 100 magnésio, 50 magnésio ou 25, e aquele é o que você é limitado. Se você precisa 75 magnésio, você não pode fornecer aquele e conseqüentemente este é um grande desafio com o sistema actual. Além do que isto, todas as doses para toda a medicina não cabem todos os pacientes, e assim que você precisa de particularizar a medicamentação.

Personalizando doses da droga com impressão 3D de AZoNetwork em Vimeo.

As companhias farmacéuticas estão usando agora a medicamentação personalizada na pesquisa clínica. Na pesquisa uma pessoa não pode responder a uma determinada medicamentação ou a determinados dose ou podem experimentar uma influência tóxica com uma determinada dose, assim que nesse caso, você tem que possivelmente formular uma dose diferente ou um sistema de entrega diferente da droga para esse sistema. Isto significa que você não poderia continuamente fazer a pesquisa clínica, você tem que dobrar acima a resposta de dose que criará uma duração do estado lactente. Também, se você pensa sobre estar em uma farmácia, se uma pessoa, por exemplo, precisa magnésio 5 mas você tem somente 25 magnésio, você não pode dispensar magnésio somente 5.

Como pode a impressão 3D avançar a medicina personalizada?

Se você está fazendo a medicamentação particularizada, é possível usar a impressão 3D para imprimir a dose exacta que é necessário para um paciente. Na pesquisa clínica, isto acelerará o processo inteiro porque se um paciente não responde a uma determinada dose, você pode tentar dar uma outra dose e a fazer imediatamente. Este é um benefício enorme de medicamentações particularizadas.

Em St John, nós começamos o trabalho na fabricação aditiva pela modelagem fundida da difusão. Nós temos a linha completa de facilidades aqui e nós usamos uma extrusora quente do derretimento fazendo os filamentos, e então nós usamo-los para a impressão 3D. Antes que nós criemos os filamentos, nós temos que seleccionar os polímeros. Há muitos polímeros disponíveis no mercado, mas a maioria deles não são apropriados para o uso farmacêutico, conseqüentemente, nós temos que seleccionar os polímeros direitos para usar-se. Se você faz tabuletas da impressora 3D, você pôde ter um polímero que se dissolvesse muito lentamente. Contudo, nós temos que identificar os polímeros que se dissolvem rapidamente, porque a maioria das drogas precisam de actuar imediatamente.

Conseqüentemente, nós temos que seleccionar os polímeros que não expulsam bem. Nós caracterizamos suas temperaturas de transição de vidro isto é o ponto em que o polímero se torna macio. Então, usando nossas facilidades, realize a temperatura de transição de vidro. Nós igualmente identificamos a viscosidade daqueles materiais de modo que possa ser expulsada através da extrusora. Além, nós precisamos alguma viscosidade para que sejam imprimidos. Então, com a finalidade da impressão, precisa de estar alguma flexibilidade naqueles filamentos, conseqüentemente é importante medir a flexibilidade dos filamentos. Este é algum do trabalho que está indo sobre em meu laboratório.

Este meio processo farmacêutico de fabricação no futuro impactará a pesquisa clínica da medicamentação particularizada, permitindo que o processo mova-se mais rapidamente, porque você não tem que esperar para preparar doses diferentes das drogas. E então, uma vez que você o tem, você não tem que limitar-se a determinadas doses. Por exemplo, você dará seus filamentos às farmácias que podem imprimir as medicamentações com a dose que o paciente precisa. A tecnologia está progredindo tão ràpida que no futuro, as farmácias poderão imprimir suas tabuletas na farmácia.

Como as medicamentações estão indo ser prescritas para um paciente?

Este é algo que precisa de ser endereçado, porque há uma previsão grande na medicamentação particularizada neste país. Por exemplo agora, você olha a crise do opiáceo, que ilustrou que os povos diferentes têm incentivos diferentes. O que aconteceria no futuro é se sua pessoa precisa uma dose pequena, essa pessoa obterá a dose.

Se a pessoa precisa uma dose mais grande, aquela pode igualmente ser imprimida. Você pode igualmente mudar todos os polímeros em sua formulação de tal maneira que os faz abusar resistente por exemplo, você pode usar um polímero onde seus materiais não possam ser mmoídos, de modo que os povos não possam tomar o pó e o aspirar; ou você pode você tomar um polímero que não possa ser dissolvido no álcool e ser bebido; ou mesmo escolha um polímero que seja tão viscoso, povos não pode dissolvê-lo em uma pequena quantidade de água e injetá-lo. Você pode fazer tudo destas coisas usando esta tecnologia, eu devo contudo mencionar que nós adicionamos dias infinitos da pesquisa nesta área, e no futuro eu estou vendo ainda mais o progresso.

© Amawasri Pakdara /Shutterstock.com

Você pensa no futuro que todas as medicinas da tabuleta estarão usando esta técnica?

Depende se todas as tabuletas podem ser manufacturados esta maneira, por exemplo, a fabricação da tabuleta na indústria farmacêutica é agora muita dobrada bem acima e você pode fazer milhões das tabuletas em um dia. Conseqüentemente, não poderia possivelmente substituir toda a fabricação da tabuleta, porque estão disponíveis e todos não pode precisar a medicamentação particularizada. Alguns pacientes tomam medicamentações para circunstâncias crônicas e exigem o uso a longo prazo, já saberão que dose a tomar numa base diária, e assim não precise a medicamentação particularizada.

Isto terá um impacto na pesquisa clínica, quando você não conhece os componentes genéricos de uma pessoa, um médico pode olhar a estrutura genomic e pode prescrever uma determinada dose, e essa dose pode ser tomada pela pessoa, assim que é particularizada. Isso pode ter um impacto grande, mas neste tempo é difícil dizer se substituirá toda a fabricação da tabuleta que nós temos agora.

Que os desafios que você é ainda está enfrentando em fazer a isto uma realidade?

Os desafios que nós estamos enfrentando actualmente somos a identificação dos polímeros. Há alguns polímeros disponíveis no mercado, sendo usado para finalidades de impressão 3D, por exemplo a factura de modelos de carros diferentes, mas mais daqueles polímeros não é útil para o uso farmacêutico, e não se dissolve na água. Nós estamos procurando polímeros solúveis em água, e actualmente, muitos polímeros dissolvem-se lentamente na água, assim que a droga é liberada sobre seis a oito horas. Nós estamos procurando as drogas que podem ser liberadas nas meias horas, 15 minutos ou menos do que uma hora.

Nós precisamos os polímeros novos que estão disponíveis para o uso farmacêutico, e que é solúvel em água, assim como polímeros ou combinações do polímero que são flexíveis bastante que nós podemos os imprimir em uma impressora 3D. Adicionalmente, em meu grupo, nós estamos tentando dobrar acima polímeros ou sistemas do polímero, que não precisam altas temperaturas para finalidades de impressão.

Muitas das publicações na literatura actual da pesquisa, a impressão são feitas em torno de 200 graus. Mas nós estamos tentando dobrar acima os polímeros ou as combinações que podem ser imprimidos em uma temperatura muito mais baixa, por exemplo 100 graus, ou mesmo menos.

Outra uma área que nós estamos olhando devemos tomar alguns polímeros, por exemplo eu lhe dei o exemplo da crise do opiáceo, nós estou procurando os polímeros que se dissolvem na água mas não pode ser esmagada, não pode ser dissolvida no álcool para abusar finalidades. Assim estes são alguns dos desafios. Além, nós estamos procurando o auxílio onde nós podemos fazer este processo inteiro muito mais rápido. Isto, nós não podemos fazer em um laboratório farmacêutico apenas, e nós temos que trabalhar com os fabricantes de equipamento. O que eu estou esperando é que se nós podemos fazer o progresso no laboratório, e se os fabricantes de equipamento pensam que este é realmente útil, este tem um futuro grande, e para envolver vir acima com o equipamento mais novo.

Há muitas impressoras 3D que estão disponíveis, não para farmacêutico mas para outros fins. Nós podemos construir nestas outras impressoras para o campo farmacêutico. a impressão 3D dobrou acima nos últimos anos, a razão principal que todo este progresso estêve feito, é porque nós temos uma extrusora do derretimento. Para todas as empresas, a extrusora do derretimento está disponível no campo farmacêutico, e usando uma extrusora do derretimento, e assim que nós podemos fazer os filamentos. Nós podemos fazer as formulações usando esboços diferentes e polímeros diferentes e aqueles nós expulsamos através da extrusora, nós podemos obter os filamentos e então limpá-los antes de usar.

Se você não tem a extrusora do derretimento, não pode ser possível à cópia 3D. Este é o equipamento o mais de uso geral no campo farmacêutico para a impressão 3D, e é criticamente importante. Minha opinião é que há outras tecnologias similares que estão disponíveis para a impressão 3D, hoje em dia modelagem difusa da disposição está esse que é usado na maior parte, e a extrusora do derretimento é o componente-chave no processo inteiro.

Sobre o professor Abu Serajuddin

Abu Serajuddin, Ph.D, juntou-se à universidade de St John em setembro de 2008 como o professor da farmácia industrial após o trabalho por mais de três décadas na indústria farmacêutica em posições científicas e administrativas.

Antes de juntar-se Novartis, trabalhou por 12 anos em Bristol-Myers Squibb e 10 anos em Sanofi Aventis (com as fusões). Em 2005, Novartis nomeou-o Novartis cientista principal, uma honra superior dada pela empresa, para a contribuição extraordinária para a revelação e o crescimento da empresa com a excelência científica. Recebeu Concessão de Bristol-Myers Squibb do presidente pelas 3 épocas inauditas (1996-1998) para suas contribuição e liderança em resolver questões difíciis na revelação da droga.

O Dr. Serajuddin é internacional - reconhecido para sua contribuição para ciências farmacêuticas, especialmente (a) na revelação de sistemas de entrega da droga para drogas deficientemente solúveis em água, (b) projecto e revelação da formulação, e (c) processamento farmacêutico. Adicionalmente, recebeu duas das concessões as mais altas dadas pela associação americana dos cientistas farmacêuticos (AAPS). Igualmente desempenha serviços nos conselhos consultivos editoriais do jornal de ciências farmacêuticas e do jornal dos excipientes e dos produtos químicos de alimento.