Forscher verwandeln Smartphone in 3D-Drucker für personalisierte Medikamente

Forschern des University College London (UCL), der Universidade de Santiago de Compostela (USC) und der Biopharma-Firma FabRx ist es gelungen, ein alltägliches Smartphone in einen 3D-Drucker für personalisierte Medikamente zu verwandeln.

In der Pharmabranche wird der 3D-Druck zunehmend zur Herstellung von maßgeschneiderten Medikamenten eingesetzt, die speziell auf die Bedürfnisse bestimmter Patienten zugeschnitten werden können. Schon in den letzten Jahren haben wir von dem Unternehmen Aprecia berichtet, welches mit seiner additiven Fertigungstechnologie ZipDose ein FDA zugelassenes Medikamente vorgestellt hat.

Es gibt verschiedene Verfahren, die für solche Anwendungen infrage kommen. So zum Beispiel der SLA-Druck. Bei dieser Technologie wird LED-Licht über einen LCD-Bildschirm nach oben gestrahlt. Hierbei wird eine komplette Schicht des 3D-Druck-Harzes ausgehärtet. Schicht für Schicht wird so das Objekt aufgebaut.

Das UCL-Forschungsteam ist der Ansicht, dass solche Systeme ein großes Potenzial haben könnten, um “den Zugang zur Gesundheitsversorgung zu verbessern”. Um dies zu erreichen, müsse jedoch ein benutzerfreundlicherer 3D-Drucker entwickelt werden, der auch zu Hause leicht zu bedienen sei.

“Die meisten 3D-Drucker sind relativ groß, erfordern geschulte Bediener und müssen in einem pharmazeutischen Umfeld aufgestellt werden, um Dosierungsformen herzustellen”, erklärt das Team in seinem Paper. “Um das Potenzial der Point-of-Care-Herstellung von Arzneimitteln voll auszuschöpfen, werden tragbare Drucker benötigt, die einfach zu bedienen sind.”

Um den LCD-Drucker mit einer Lichtquelle auszustatten, haben die Forscher ein Huawei P10-Smartphone an der Unterseite des Harzbehälters eines FabRx M3DIMAKER LUX-Systems befestigt. Das Device wurde mit einer transparenten FEP-Folie an das Gerät angeschlossen und festgeschnallt, um sicherzustellen, dass es nicht mehr als 1 cm vom Druckbett entfernt ist und optimale Druckergebnisse erzielt werden können.

Um den Aufbau so einfach wie möglich zu gestalten, entwickelte das Team auch eine eigene mobile App für ihren 3D-Drucker, die über Funktionen zur Steuerung, zum Drucken und zur Konfiguration verfügt. Mit ihrer Anwendung konnten die Forscher nicht nur die Bewegung der Bauplattform ihres Systems steuern, sondern auch mit unterschiedlich geformten, vorbereiteten Tablettenmodellen drucken, um die Tablettenproduktion zu rationalisieren.

Das Team hat den maßgeschneiderten Drucker mit der Herstellung einer Warfarin-Tablette getestet. Dabei handelt es sich um ein blutverdünnendes Medikament. Dank der Flexibilität der 3D-Modellierungssoftware waren die Wissenschaftler in der Lage, Tabletten mit einer Dosierung von 7,54 mg bis 29,25 mg herzustellen. Somit besteht die Möglichkeit, die Dosierung noch besser auf den Patienten anzupassen.

Derzeit prüft auch die britische Aufsichtsbehörde für Arzneimittel und Gesundheitsprodukte (Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency, MHRA) die dezentrale Arzneimittelproduktion. Die Forscher glauben, dass ihre Maschine eine Chance hätte in Zukunft auch in Krankenhäusern, Heimen oder Arztpraxen zum Einsatz kommen könnte.

Die Ergebnisse der Forscher werden in dem Paper “Smartphone-enabled 3D printing of medicines” beschrieben, das von Xiaoyan Xu, Alejandro Seijo-Rabina, Atheer Awad, Carlos Rial, Simon Gaisford, Abdul W. Basit und Alvaro Goyanes verfasst wurde.