전문가 인터뷰:FabRx의 Alvaro Goyanes 박사

최근 몇 년 동안 적층 제조에서 가장 흥미로운 발전 중 하나는 제약 부문에서 이루어졌습니다. 3D 프린터를 사용하여 정제 형태의 약물을 생성하는 것입니다. 우리는 이 기술의 개척자 중 한 명인 Dr Alvaro Goyanes와 함께 이 기술의 시작, 발전 과정, 그리고 앞으로 몇 년 동안 FabRx에서 진행 중인 연구에서 기대할 수 있는 것에 대해 논의하게 된 것을 영광으로 생각합니다.

원래 3D 프린팅에 관심을 갖게 된 계기는 무엇입니까?

3D 프린팅은 이제 매우 다양한 재료로 다양한 유형의 물체를 만드는 데 널리 사용됩니다. 요즘 거의 모든 사람들이 이 기술을 알고 있다고 생각합니다. 직장이나 일상 생활에서 3D 프린팅을 사용하지 않더라도 매일 3D 프린팅으로 생성되는 사물의 수가 증가하고 있습니다.

저의 경우 처음으로 사용한 3D 프린터는 융합형이었습니다. UCL(University College London) 약학 대학 Makerbot의 증착 모델링(FDM) 프린터. 프린터는 원래 연구용 맞춤형 실험실 장비 및 소모품을 제조하여 비용을 절감하기 위해 구입했습니다.

3D 프린팅을 사용하여 약을 만들게 된 계기는 무엇입니까?

FabRx의 창립 파트너 중 한 명인 Simon Gaisford 교수는 UCL 약학 대학에서 잉크젯 인쇄를 사용하여 의약품을 준비하는 연구 그룹을 이끌고 있습니다. 수년 동안 Gaisford 교수와 그의 그룹은 다양한 유형의 잉크젯 인쇄 의약품, 주로 구강 및 협측 전달용 필름과 국소 약물 전달용 패치를 준비했습니다. 잉크젯 인쇄는 2차원 인쇄 기술(모든 사람이 집이나 직장에 가지고 있는 것과 동일한 유형의 프린터)으로 인쇄할 인쇄물이 필요합니다. 와플이나 필름. 인쇄물 없이 인쇄한다는 아이디어가 자연스럽게 떠올랐습니다. 우리는 전체 제형을 자체적으로 제조하고 싶었고, 3D 프린팅을 통해 기질을 사용하지 않고 어떤 약물도 포함하는 전체 3D 프린팅 정제(프린트릿)를 제조할 수 있습니다.

처음 이 기술을 탐색하기 시작했을 때 주요 과제는 무엇이었습니까?

주요 문제는 우리가 사용하는 프린터가 의약품 인쇄용으로 설계되지 않았다는 것입니다. 또한 3D 프린팅에 일반적으로 사용되는 재료는 대부분 독성이 있어 사람이 섭취하기에 적합하지 않았습니다. 처음부터 우리는 인쇄 과정에서 약물의 분해와 그 과정이 제약 응용 분야에 적합하지 않은 이유도 관찰했습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 3D 프린터 내에서 제약 등급 재료의 사용을 평가하고 이러한 재료와 작동하도록 프린터를 조정 및 수정해야 했습니다. 기술을 향상시키기 위해서는 새로운 재료에 대한 더 많은 연구가 필요하지만 현재 3D 의약품의 인쇄는 그것에 의존하지 않습니다. 제약 분야에서는 100년 이상 압축 정제를 만들어 왔으며 현재 사용하는 재료와 기술은 초기에 사용된 것과 동일하지 않습니다. 우리는 새로운 단계의 시작에 있으므로 개선의 여지가 있습니다.

현재 FabRx에서 탐색하고 있는 다양한 인쇄 기술 중 각각의 장점/단점을 어떻게 설명하시겠습니까?

FabRx는 약학에서 사용할 수 있는 모든 3D 프린팅 기술을 사용하는 데 전문적인 경험을 가지고 있지만 특히 FDM(Fused Deposition Modeling), 재료 압출, SLS(Selective Laser Sintering) 및 SLA(stereolithography)에 중점을 둡니다. 각각의 기술에는 장단점이 있지만 제조하고자 하는 프린트렛의 특성에 따라 기술의 선택이 이루어집니다. 속용성 정제, 제어 방출 정제, 씹을 수 있는 제제, 구강 분산성 정제. 일반적으로 프린트렛은 각 약물의 개별 요구에 맞출 수 있고 다른 제조 방법으로 쉽게 준비할 수 없는 개인화된 용량 및 제어된 약물 방출 프로필을 달성하는 새로운 약물 제형입니다. 제형 개발에 대한 전문성과 3DP 기술에 대한 노하우 및 약물 부형제 특성은 각 응용 분야에 가장 적합한 3D 프린팅 기술을 선택하는 주요 기술입니다. 일반적으로 FDM 프린팅은 조제 시점에서 개인 맞춤형 의약품 준비를 위한 가장 유망한 기술로 간주됩니다. 병원이나 약국에 있지만 FDM에서 출발 물질로 사용되는 약물이 장전된 필라멘트를 구하는 것은 전체 3D 프린팅 프로세스를 어렵게 만듭니다.

3D 프린팅 재료 및 기술의 최근 발전에 대해 현재 가장 기대하고 있는 것은 무엇입니까?

3D 프린팅 시스템은 매우 빠르게 발전하고 비용이 절감되고 있습니다. 오늘날 3D 프린팅은 약물 투여량에 대한 자동화된 제어를 통해 개인 맞춤형 의료 시스템을 생성할 수 있는 가능성을 제공하며 저농도 및 고농도 약물 모두에 적합합니다. 또한, 고정 용량 조합을 만들기 위해 하나의 프린트렛 내에 여러 약물을 통합하는 것이 가능합니다. 부형제의 선택이나 제형 디자인은 각 약물의 방출 시간 및/또는 방출 역학을 미세하게 조정할 수 있음을 의미합니다.

최근 의약 분야에서 SLS 인쇄의 사용에 관한 논문을 발표했습니다. . 이 출판물 이전에는 레이저 기반 3D 프린팅 시스템을 사용하여 약물의 분해 없이 프린트렛을 제조하는 것이 가능하다고 생각되지 않았습니다. 그러나 우리는 이것이 지금 가능하다는 것을 증명했습니다.


가까운 미래에 의약품을 위한 3D 프린팅 사용이 어떻게 발전할 것으로 보십니까?

인구 내에서 효능이 증가하고 효과가 차별화되는 신약이 개발됨에 따라 맞춤형 의약품의 패러다임을 실현하기 위한 새로운 제조 방법과 새로운 공급망에 대한 고려가 필요합니다. 오늘날, 의약품은 일반적으로 사용 가능한 용량 강도의 범위를 제한하는 대규모 공정에서 제조됩니다. 3D 프린팅(3DP)은 POS(point-of-dispensing) 제조 기술로 잠재력이 있지만 현재 기술로는 사람이 사용하는 의약품을 제조하는 데 사용할 수 없습니다. 우리의 관점에서 3DP 기술은 빠르게 개발되고 최적화되고 제약 제조에 적용될 것입니다. 이 기술은 의약품 품질 표준에 따라 개별 정제를 제조할 수 있게 하고 조제될 의약품에 대한 주요 법적 요건인 현장 분석을 통해 각 정제의 용량을 검증할 수 있게 합니다.

가까운 장래에 일부 특정 치료를 위해 약국에서 3D 프린터를 보유하고 환자에게 맞춤화된 약을 즉석에서 인쇄할 것이지만 먼 미래에는 GP가 처방전을 3D 프린터로 이메일로 보내는 시나리오를 상상할 수 있습니다. 집에서.

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