Forscher der Universidad de Santiago de Compostela, des MERLN Institute University College London (UCL) und des UCL-Spin-outs FabRx haben eine Methode für den 3D-Druck von Tabletten in sieben Sekunden zu entwickeln. Dazu haben sie ihren Ansatz für die Herstellung von Tabletten aus dem Vorjahr verbessert. Wie genau das aussieht, haben wir zusammengefasst.

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Forscher der Universidad de Santiago de Compostela, des MERLN Institute University College London (UCL) und des UCL-Spin-outs FabRx haben laut einer Pressemitteilung der UCL eine Methode für den 3D-Druck von Tabletten in sieben Sekunden zu entwickelt. Statt den normalen Wannen-Photopolymerisationsprozess, bei dem Pillen schichtweise gedruckt werden, zu verwenden, greift das Team auf einen volumetrischen Ansatz zurück, bei der volle Wannen mit Harz in einem einzigen Durchlauf aushärten. Die Forscher gehen davon aus, dass ihre Technologie kundenspezifische Medikamente noch schneller herstellen und den klinischen 3D-Druck für den Endverbrauch rentabler machen kann.

Alvaro Goyanes, einer der UCL-Wissenschaftler hinter dem Projekt, erklärt:

„Dies könnte wirklich ein Wendepunkt für die pharmazeutische Industrie sein. Personalisierte 3D-gedruckte Medikamente entwickeln sich rasant weiter. Sie erreichen die Klinik für Versuche und könnten im besten Fall in drei bis fünf Jahren im Gesundheitswesen eingesetzt werden.“

Bisherige Arbeit der Forscher

Es gelang dem Team im vergangenen Jahr, einen eigenen Smartphone-betriebenen Tabletten-3D-Drucker zu entwickeln. Sie verwendeten dazu einen modifizierten M3DIMAKER, um den herum sie einen überarbeiteten Aufbau ergänzten, der sich als fähig erwies, kundenspezifische blutverdünnende Kapseln herzustellen. Zum damaligen Zeitpunkt gingen die Forscher davon aus, dass dieser den Zugang zu verschriebenen Medikamenten zu verbessern könnte. Neben dem Problem der Erlangung der behördlichen Genehmigung und dem Bestehen der entsprechenden Testverfahren, gibt es jedoch noch eine andere Schwierigkeit: den Durchsatz.

Das Team erklärt, dass bestehende 3D-Druck-Technologien nicht die Geschwindigkeiten, die für die On-Demand-Produktion erforderlich sind. Der volumetrische 3D-Druck nutzt das Schwellenverhalten aus, das bei der Polymerisation auftritt, um Harzmassen zu härten und könnte eine Lösung sein.

Der Ansatz könnte verwendet werden, um schnell „Polypillen“ zu entwickeln (im Bild: 3D-gedruckter Prototyp einer Pille)(Bild © UCL).

Verbesserter Ansatz

Den Forschern ist es gelungen, den Ansatz aus ihrer vorherigen Studie in die Praxis umzusetzen, indem sie Licht so kontrolliert manipulieren, dass es gleichzeitig Harzbehälter verfestigen kann. Die Intensität der emittierten Strahlen wurde angepasst und in verschiedenen Winkeln angewendet, bis die gesamte Masse des Materials auf einmal polymerisiert werden konnte. Sie testeten einen modifizierten 3D-Drucker, um die Wirksamkeit ihres überarbeiteten Ansatzes zu bewerten. Damit stellten sie Tabletten aus sechs verschiedenen mit Photoinitiatoren beladenen Harzen her, wobei Paracetamol als Modellarzneimittel verwendet wurde. Das Team konnte mit einstellbaren Medikamentenfreisetzungsprofilen Tabletten in einer Geschwindigkeit von 7 bis 17 Sekunden pro Pille herstellen.

Der Ansatz könnte verwendet werden, um schnell „Polypillen“ zu entwickeln, die maßgeschneiderte Dosen oder mehrere Medikamente enthalten, aber tendenziell längere Vorlaufzeiten haben. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist das 3D-Drucken von Krebstherapien und Anti-Nebenwirkungs-Medikamenten in derselben Pille in einem französischen Krankenhaus.

Maxime Annereau, der Krankenhausapotheker von Gustave Roussy, sagte:

„Um das Risiko eines erneuten Auftretens zu verringern, werden viele Frauen mit Brustkrebs im Frühstadium fünf Jahre lang mit einer Hormontherapie behandelt, oft mit zusätzlichen Behandlungen zur Behandlung von Nebenwirkungen. Die Einnahme all dieser Behandlungen in einer einzigen 3D-gedruckten Tablette mit einer personalisierten Dosis sollte es einfacher machen, die Behandlung abzuschließen.“

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