UCL-Forschung: 3D-gedruckte Medikamente in sieben Sekunden

Mit einer neuen 3D-Drucktechnik, die eine schnelle On-Demand-Produktion von Medikamenten ermöglichen könnte, können Medikamente in sieben Sekunden gedruckt werden, berichtet ein Forscherteam unter Leitung des UCL.

Die in der Fachzeitschrift Additive Manufacturing veröffentlichten Studien verbessern die Aussichten für die Integration von 3D-Druckern in dynamische medizinische Einrichtungen zur On-Demand-Produktion personalisierter Arzneimittel. Für die aktuelle Studie haben die Forscher Printlets mit Paracetamol gefüllt, einem der vielen Medikamente, die mit einem 3D-Drucker hergestellt werden können.

Eine der führenden Techniken für den 3D-Druck ist die Vat-Photopolymerisation, welche die höchste Auflösung für Komplexität im Mikrobereich bietet und auch für viele Medikamente geeignet ist, da sie keine große Hitze erfordert. Für den Druck von Medikamenten wird eine Harzmischung verwendet, bei der das gewünschte Medikament in einer Lösung einer photoreaktiven Chemikalie gelöst ist, die durch Licht aktiviert wird, um das Harz zu einer gedruckten Tablette zu verfestigen.

Die Vat-Photopolymerisation hat jedoch den Nachteil, dass durch den schichtweisen Aufbau der Medikamente, der Druckvorgang recht lange dauert. Aus diesem Grund haben die Wissenschaftker eine neue Vat-Photopolymerisations-Technik entwickelt, bei welcher das gesamte Objekt auf einmal gedruckt wird, wodurch die Druckgeschwindigkeit von mehreren Minuten auf nur sieben bis 17 Sekunden (je nach gewählter Harzzusammensetzung) reduziert wird.

Dazu werden mehrere Bilder des Objekts aus verschiedenen Winkeln auf das Harz gestrahlt. Die eingestrahlte Lichtmenge akkumuliert sich allmählich, bis sie einen Punkt erreicht, an dem die Polymerisation einsetzt. Durch Anpassung der Lichtintensität in verschiedenen Winkeln und Überlappungen können alle Punkte des 3D-Objekts im Harz diesen Schwellenwert gleichzeitig erreichen, wodurch das gesamte 3D-Objekt gleichzeitig erstarrt.

An der aktuellen Studie, die von Professor Abdul Basit (UCL School of Pharmacy) geleitet wird, waren auch Forscher der Universidade de Santiago de Compostela sowie FabRx beteiligt, eine Ausgründung des UCL, die von drei Mitgliedern des UCL-Forschungsteams mitbegründet wurde.

Das Basit-Labor hat bereits 3D-gedruckte Polypills entwickelt, um Menschen zu helfen, die täglich mehrere Medikamente einnehmen müssen, sowie Pillen mit Braille-Mustern, die Sehbehinderten helfen sollen.

Das Paper mit dem Titel “Volumetric 3D printing for rapid production of medicines” kann hier abgerufen werden.