• 分類：應用項目
• 發佈時間：2023-10-18 16:29
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【概要描述】FabRx是世界上第一家使用選擇性激光燒結製備藥物的公司。由於倫敦大學學院（UCL，世界QS世界大學排名第7位）的英國衍生公司的開創性工作，未來藥物將實現3D列印。

在希思羅機場，我們乘坐皮卡迪利線，驅車前往羅素廣場。在倫敦市中心的大學區，酒吧和學生咖啡館並排排列。當我們到達UCL - 葯學院時，陽光明媚，安靜。Fabrizio Fina穿著白色的實驗室外套等待著我們。來自義大利的藥劑師帶領我們進入二樓一個乾淨整潔的研究實驗室，裡面配備了各種3D印表機：選擇性激光燒結（SLS），半固態擠出（SSE），立體光刻（SLA）和熔融沉積建模（FDM）或熔融長絲製造（FFF）。藥劑學博士生正在與FabRx合作開發「Printlets」，這是這些未來創新3D列印平板電腦的名稱。Fabrizio辭去了他在阿布魯佐（義大利）一家藥房的前工作，在國外從事更具挑戰性的職業。

實施鐳射燒結

在實驗室中，Fabrizio將粉末材料填充到SLS印表機（Sintratec Kit）的列印區域，並啟動用戶軟體Sintratec Central。他於3年在倫敦大學學院攻讀碩士學位期間開始從事2015D列印工作，在那裡他參與了FDM開發口腔印刷品的研究專案。我們驚訝於他如此迅速地製備了三份印版畫，其中包括藥物聚合物、藥物（撲熱息痛）和製藥行業常用於片劑包衣的著色劑的混合物。“在 20 分鐘內，我可以列印 20 片藥片”，他自發地提到並繼續說道：“SLS 技術具有巨大的潛力。在短短兩年內，我們取得了非凡的成果。Sintratec套件為我們開闢了一個新的研究領域。



Fabrizio Fina是倫敦藥學院的博士生

 



藥物激光燒結

Fabrizio剛剛推出了一種新的列印作業，激光掃描速度相對較快，為400毫米/秒，目的是製備快速溶解的片劑。在燒結過程中，粉末顆粒在表面上相互連接（燒結）。與傳統的製造工藝不同，片劑是通過粉末壓縮製成的，SLS不需要壓縮，粉末顆粒通過縮頸連接，列印件內留有空隙。由於多孔結構，水很容易進入列印件，並在幾秒鐘內將粉末顆粒連接斷開。

Fabrizio笑著提到：「我們尋找與3D列印在工程中的傳統應用相反的應用，這些應用需要堅固性。我們正在製造藥物，我們希望我們的材料在胃腸道或口中迅速破裂或溶解，只要喝一口水。這些特徵在製藥領域是非常理想的。傳統的口服崩解片通常需要 30 到 60 秒才能崩解，但 SLS 通過實現更快的崩解時間顯示出優於傳統製造工藝的優勢。

快速溶解列印件的分解：從與水接觸到右側載物臺只需不到三秒鐘。

參數選擇為研究人員提供了自由

Sintratec套件中參數的精確選擇為學者提供了極大的研究自由。Fabrizio解釋說：「通過精細改變印刷參數和/或粉末混合物的成分，我們可以根據需要個人化印刷品的溶解時間」。這可能從幾秒鐘到超過 24 小時不等，如果列印了植入式設備，甚至幾天。

為了進一步減少溶解時間，Fabrizio開發了具有晶格結構的列印件。由於其總表面積大，具有陀螺（晶格類型）結構的印印比具有圓柱形的印印物溶解得更快。使用傳統的生產方法不可能製造這種複雜的結構。在SLS印表機中，Sintratec Kit因其設計而特別適合實驗室應用：“具有強鐳射的SLS印表機可能會降解藥物，而大型列印平臺在開發階段的材料準備和處理方面對我們來說是不方便的”。

 



 

燒結工藝：FabRx 生產的印刷品的印刷表面溫度為 25°C 至 130°C，激光掃描速度為 50 至 500 mm/s。

為了防止材料的熱降解，工藝溫度必須盡可能低。Sintratec套件的一個顯著特點是可以在室溫下運行。FabRx已經評估了幾種能夠在所需條件下燒結的聚合物。這一成就在實踐中產生了令人愉快的結果，例如，3D印表機的預熱時間短或不存在，3D列印的物體可以立即脫粉而無需冷卻時間。

多藥丸含多種藥物

午餐后，倫敦大學學院藥劑學系主任兼FabRx聯合創始人Simon Gaisford教授進入實驗室，解釋了他對Sintratec技術的願景：“選擇性激光燒結在製藥行業具有巨大的潛力。這使得片劑可以在不使用粘合液體的情況下製造（如粘合劑噴射技術使用）。這是一個重要的優勢，因為這些粘合劑可能與藥物相互作用。

 



 

Simon Gaisford教授是倫敦大學學院藥劑學系主任，也是FabRX的聯合創始人

SLS技術具有顯著的優勢，特別是在所謂的多藥丸（即含有多種藥物的片劑）的情況下。例如，患者每天服用一粒多藥丸而不是幾片單片是很方便的。蓋斯福德教授談到了另一點：「出於經濟原因，製藥行業不太關注為小患者群體生產藥物。3D列印技術使為罕見疾病，小型患者群體或兒童和老人生產個人化藥物變得更加容易。對於這些目標群體，可以根據治療規範精確地給葯。這將解決藥房中可用的劑量強度有限的問題。

SLS作為研究的驅動力

當 FabRx 於 2017 年將第一個 Sintratec 套件投入運行時，僅用了幾周時間就生產出第一批印刷品。繼這些初步成功成果之後，已經出版了許多研究出版物和一本學術書籍。在 FabRx 實驗室，自從購買了 Sintratec 套件後，它就成為最受歡迎的研究工具之一。Gaisford教授總結道：“Sintratec套件是一個非常強大的系統，非常易於使用。由於我們能夠開發許多新產品並不斷提出新的研究思路，我們安裝了第二個Sintratec套件。兩台 SLS 印表機每天都在使用。

未來，FabRx還希望與製藥行業合作開發用於高輸送量生產的替代3D列印系統。Fabrizio告訴我們：「我們現在正在尋找其他能夠有所作為的公式。如果SLS-3D印表機能夠進入藥房，3D列印專家可能會考慮回到社區藥房帶來創新。無論哪種方式，SLS都將通過新的配方徹底改變醫療保健。

 



 

雙層，有孔，結構複雜...FabRx 使用 SLS 3D 列印生產各種形狀。

 



 

“SLS未來將在製藥行業發揮重要作用。

Fabrizio Fina
是倫敦藥學院的博士生和FabRx的3D列印專家