بررسی پلی پیل‌های ساخته شده توسط پرینت سه بعدی

 بررسی پلی پیل‌های ساخته شده توسط پرینت سه بعدی

پلی پیل‌های سه بعدی متشکل از کمپارتمان‌های دارویی مستقل هستند که پروفایل‌های رهش مستقل از هم دارند.

کد مطلب:۶۶۰۲۱
دارودرمانی شخصی‌سازی شده، عموما به عمل استفاده از اطلاعات ژنی بیمار برای تصمیم‌گیری در درمان فرد اطلاق می‌شود.
قرص‌های شخصی‌سازی شده‌ای که حاوی بیشتر از یک دارو باشند، پلی پیل نامیده می‌شوند.
در مقاله پیشین به نقش پرینت سه بعدی دارو در تحقق دارودرمانی شخصی‌سازی شده اشاره کردیم.
واژه پلی پیل به صورت تئوری اختصاصا در درمان بیماری‌های قلب و عروق کاربرد دارد اما در عمل گسترش یافته و قرص‌های مختلف با ترکیبات دارویی متنوعی را شامل می‌شود. همچنین واژه‌ی پلی فارمسی در ادبیات پزشکی استفاده‌ی همزمان از چند دارو در بیماری که ممکن است همزمان از چند ناراحتی یا بیماری رنج ببرد را توصیف می‌کند.
امروزه فن‌آوری چاپ سه بعدی نقش نوینی را در دارورسانی شخصی‌سازی شده با تولید پلی پیل‌های سه بعدی ایفا می‌کند. پرینت سه بعدی زیستی این روزها اهمیت بسیار والایی در سنتز داروها دارد.

با تیم تحلیلی دارو و سلامت شتابدهنده دارویی هنام تا پایان این مقاله همراه باشید!

اهداف پروژه‌های پرینت پلی پیل

بیماران سالمند که از چندین بیماری مزمن مثل دیابت، فشارخون و بیماری‌های قلبی رنج می‌برند برای حفظ و کنترل وضعیت سلامتی خود ناچار به استفاده روزانه از چندین دارو می‌باشند. بسیاری از این بیماران رژیم دارویی پیچیده‌ای با مصرف بیشتر از ۶ داروی متفاوت با دوزها و زمان‌های مختلف در روز دارند.
با وجود این شرایط بسیاری از بیماران سالمند به دلیل کاهش قوای شناختی در طی زمان و از دست دادن انگیزه خود در پی چشم‌اندازهای منفی و زحمت بالای مدیریت مصرف داروها، در پیروی از رژیم دارویی خود دچار مشکل می‌شوند.

در نتیجه این پروژه با به ‌کار گیری پلی پیل‌های قابل تنظیم سعی در ساده‌تر کردن این رژیم‌های پیچیده دارویی دارد.
به جای استفاده از چندین قرص در دوزها و زمان‌های مختلفی از روز، بیمار می‌تواند تنها یک پلی پیل را یک یا دوبار در روز مصرف کند. پلی پیل‌ها به مصرف داروی بیمارانی که به پلی فارمسی احتیاج دارند، خصوصا سالمندان، بهبود می‌بخشد و کمک شایانی برای ‌آن‌ها محسوب می‌شود.

پرینت پلی پیل‌های سه بعدی

تفاوت پلی پیل معمولی و پلی پیل پرینت سه بعدی

پلی پیل ترکیبی از چند دارو است اما دوز و غلظت دقیق این داروها نامشخص است.
همچنین پلی پیل معمولی می‌تواند عوارض بیشتری نسبت به داروهای مفرد از خود نشان دهد.
بزرگترین عیب پلی پیل این است که قادر به تنظیم دوز ترکیبات دارویی در آن نیستیم و در پزشکی شخصی‌سازی شده کاربردی ندارد.
درصورتی که با میکروالمنت‌های پرینت سه بعدی فرد می‌تواند حتی در خانه‌ پلی پیل‌های سه بعدی و شخصی‌سازی شده خودش را تولید کند! دوز دقیق و غلظت بر اساس وزن، قد، BMI، حجم چربی و عضله هر شخص قابل محاسبه هستند و پلی پیل‌های مشتقه از پرینت سه بعدی زیستی در همین غلظت‌ها آماده می‌شوند.
حتی اسم، تاریخ و هفته‌ی مصرف روی قرص پرینت می‌شود!

مزایای پلی پیل سه بعدی

  • می‌تواند در خانه شخصی‌سازی شود.
  • صرفه اقتصادی دارد.
  • از عوارض جانبی کاسته می‌شود.
  • تبعیت از رژیم‌های پلی فارمسی را راحت‌تر می‌کند چون مصرف یک قرص بسیار راحت‌تر از مصرف ۶ قرص است.
  • ناسازگاری داروها باهم و همچنین زمان آزاد سازی و پروفایل‌های رهش متفاوت آن‌ها همیشه جزو مسائل محدود کننده در ساخت پلی پیل‌ها مطرح می‌شدند. پرینت سه بعدی داروهای مختلف را در کمپارتمان‌های متفاوتی از یک پلی پیل جاسازی می‌کند در نتیجه این مشکلات رفع می‌شوند و هر دارو پروفایل رهش و زمان آزادسازی خاص خودش را دارد.
    همچنین هیچ تعاملی بین کمپارتمان‌های مختلف یک پلی پیل سه بعدی وجود ندارد
  • با تغییر شکل هندسی تبلت پرینت سه بعدی می توانیم سرعت آزادسازی داروهای آن را تغییر دهیم.
    چاپ سه بعدی همچنین به ما اجازه می‌دهد پراکندگی داروها در یک تبلت را کنترل کنیم!
    مثلا می‌توان غلظت بالایی از دارو را در مرکز گذاشت و با دور شدن از مرکز گرادیان غلظتی را هم کاهش دهیم و به این شکل پروفایل رهش دارو را کنترل کنیم

نمونه‌هایی از پلی پیل‌های سه بعدی

در ادامه به مرور چندی از تحقیقات انجام شده روی چاپ سه بعدی پلی پیل‌ها و ساختمان آن‌ها می‌پردازیم:

پرینت سه بعدی ۶ داروی متفاوت در یک پرینتلت چندلایه‌ای با تکنیک استریولیتوگرافی(SLA)

پرینتلت 6 جزئی
پرینتلت‌های متشکل از ۶ داروی استامینوفن، ناپروکسن، پردنیزولون، کافئین، آسپرین و کلرامفنیکل

در این مطالعه محققان کمپانی FabRx و دانشگاه UCL تولید یک پلی پیل متشکل از ۶ دارو با تکنیک استریولیتوگرافی را بررسی کردند.
قرص‌ها به سه فرم سیلندری، حلقوی و حلقوی با فیلر محلول در آب تولید شدند و پروفایل‌های رهش متفاوتی داشتند:

پروفایل ‌های رهش متفاوت پرینتلت‌ها در فرم‌های مختلف
پروفایل محلولیت پرینتلت‌ها: a. پرینتلت سیلندری b. پرینتلت حلقوی c. پرینتلت حلقوی با فیلر محلول

از آن جایی که داروها به صورت فیزیکی از هم جدا شده‌اند امکان تغییر دوز و حتی تغییر ترکیب دارویی وجود دارد. پرینتلت‌ها در این مطالعه با ترکیب داروها در رزین آماده شده‌اند و امکان توقف مراحل در میانه‌ی کار و تعویض مخزن رزین با انواع دیگری از رزین‌ها وجود دارد.
تکنیک چاپ سه بعدی مورد استفاده در این مطالعه استریولیتوگرافی است.
در این تکنیک از تابش لیزر به رزین مایع حاوی مونومرهای فوتوپلیمر شونده استفاده می‌شود.

در همین رابطه در هنام بخوانید: پرینت سه بعدی چیست؟! آشنایی با تاریخچه این ابزار مهم

استریولیتوگرافی در مقایسه با تکنیک‌های دیگر مزایای کلیدی در اختیار ما قرار می‌دهد، از جمله:

  • عدم رخداد تجزیه حرارتی
  • بهبود رزولوشن و افزایش صحت
  • افزایش سرعت نسبت به روش‌های FDM یا SLS
    این مطالعه نشان‌دهنده پتانسیل تکنیک چاپ سه بعدی SLA یا استریولیتوگرافی در تولید پلی پیل‌های چندلایه می‌باشد.

محدودیت‌ها

اینطور به نظر می‌رسد که برخی از داروها با فرآیند پرینت سه بعدی زیستی بر پایه استریلیتوگرافی(SLA) و رزین‌های فعال نوری سازگاری ندارند.
در مطالعه‌ای روی پلی پیلی‌هایی متشکل از ۴ دارو برای درمان پرفشاری خون مشخص شد که داروی آملودیپین از پلی پیل آزاد نمی‌شود. طی بررسی‌های بیشتر تیم تحقیقاتی فاکتورهایی مثل غلظت پایین آملودیپین، خطاهای شناسایی و به دام افتادن دارو در ماتریکس دارو را حذف کرد. درنهایت مشخص شد که آملودیپین با مونومرهای فتوپلیمر شونده واکنش می‌دهد.
البته کشف محدودیت‌ها خبر بدی محسوب نمی‌شود!
هرگز نمی‌توان تکنولوژی را متوقف شده دانست!
با پیشروی‌های بیشتر و کشف بیشتر محدودیت‌ها قادر به تصمیم‌گیری‌های واقع‌گرایانه‌تری هستیم یا حداقل داروهایی که قابلیت پرینت شدن ندارند مشخص می‌شوند.

پرینت سه بعدی ۴ دارو با تکنیک مدلسازی ته‌نشینی گداخته(FDM)

پرینت سه بعدی دارو با FDM
دیاگرام شماتیک تولید داروهای سه بعدی توسط FDM

در این مطالعه ساخت پلی پیل‌هایی بر پایه پلی وینیل الکل حاوی ۴ داروی لیزینوپریل دهیدرات، اینداپاماید، رزوواستاتین کلسیم و آملودیپین بسیلات بررسی می‌شود. در این مطالعه همچنین ماتریکس چندلایه و تک جنس می‌باشد و اثر آب مقطر به عنوان یک پلاستیسایزر کمکی موقت بررسی می‌شود. مشخص شد که استفاده از آب مقطر به طور چشم‌گیری دمای اکستروژن و پرینت کردن با روش FDM را کاهش می‌دهد.
برای آشنایی با روش FDM به مقاله‌های قبلی ما مراجعه کنید.
در پلی پیل‌های چندلایه پروفایل رهش هر دارو همچنین به موقعیت آن دارو در لایه‌های پلی پیل بستگی دارد.
ساختمان چندلایه پلی پیل علاوه‌بر داشتن انعطاف پذیری بالا در تیتراسیون دوز و سازگاری بالاتر با درمان‌های بیمار-محور، موجب هماهنگ سازی رهش داروها با خصوصیات فیزیکوشیمیایی متفاوت می‌شود. استفاده از چنین رویکردی بزرگراهی به به سوی سیستم‌های دارورسانی چندلایه ارزان قیمت مثل تبلت‌ها، استنت‌ها یا ایمپلنت‌ها می‌باشد.

مزایا و محدودیت‌های FDM

از این متد می‌توان برای ساخت پروفایل‌های سریع‌الاثر، تاخیری، تبلت‌های آهسته رهش و سیستم‌های دارورسانی دوگانه استفاده کرد.
از مزایای این تکنولوژی می‌توان به صرفه‌ی اقتصادی، عدم نیاز به فرآیندهای بعد از پرینت(در مقایسه با روش‌های اکستروژن با حلال فرار)، امکان پرینت کردن در مکان‌های کوچک و عدم احتیاج به بازیافت مصالح اشاره کرد.
از نکات منفی متد FDM می‌توان به تجزیه حرارتی و کاهش محتوای دارویی در هنگام فرآیند ذوب اشاره کرد.
در نتیجه باید ریسک تجزیه گرمایی و میزان کاهش دمای اکستروژن محاسبه شوند.

کلام پایانی

با وجود نوپا بودن مبحث دارودرمانی شخصی‌سازی شده، پرینت سه بعدی دارو و درنتیجه تولید پلی پیل‌های سه بعدی، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده‌است. همانطور که میبینیم بسیاری از محققان به دلیل امکان ساخت روش‌های دارورسانی جدید و سازگار با هرفرد به چاپ سه بعدی داروها روی آورده‌اند.
ایده‌ی ساخت قرص‌های چند دارویی تک لایه یا چندلایه با پروفایل‌های رهش متفاوت و زمان و مکان‌های آزادسازی مختلف و کم کردن زحمت مدیریت مصرف چند دارو در روز، پتانسیل بالایی داشته و در آینده‌ای نه‌چندان دور به حقیقت می‌پیوندد.

شتابدهنده دارویی هنام فارمد، آماده پذیرش طرح‌ها و ایده‌های استارتاپی شما در حوزه پرینت سه بعدی زیستی است. کافیست وارد وبسایت شده و ایده خود را ثبت کنید.
از صفر راه اندازی استارتاپ تا صد رسیدن به درآمد و صادرات همراه شما هستیم.
شرکت شتابدهنده دارویی هنام فارمد

منابع

  1. chemistry world
  2. Personalized Polypills Produced by Fused Deposition Modeling 3D Printing
  3. national university of singapore
  4. Researchers 3D Print Six Different Drugs in Multi-Layered Polypill
  5. Stereolithography (SLA) 3D printing of an antihypertensive polyprintlet: Case study of an unexpected photopolymer-drug reaction
  6. Temporary Plasticiser’: A novel solution to fabricate 3D printed patient‐centred cardiovascular ‘Polypill’ architectures
تبلیغات دیجی کول

مرضیه نظری

من مرضیه هستم، دانشجوی داروسازی ورودی ۹۵ دانشگاه آزاد تهران.به عقیده من ما در برهه ای هستیم که قراره شاهد آغاز تغییرات زیاد و نقش پررنگ استارت آپ ها و شتاب دهنده ها در حوزه های دارویی تو کشورمون باشیم. من سال هاست در زمینه زبان انگلیسی فعالیت می کنم و امیدوارم بتونم با کمک این توانایی اخبار خارجی استارت آپ های برجسته و تغییرات دنیای امروز رو به خوبی به شما منتقل کنم. پس با ما باشید تا ببینیم تو دنیا چی میگذره!

Write a Review

پیشنهاد می‌کنیم این‌ها را هم بخوانید:

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *