В то время как одни ученые занимаются созданием 3D-печатной биоткани, а другие – медицинских инструментов, которые могут быть задействованы в больницах всего мира, исследователи из Национального университета Сингапура совершили великий прорыв в области 3D-печатных лекарственных препаратов. Они придумали недорогой способ производства таблеток с определенной дозой медикамента и скоростью его высвобождения, прописанной индивидуально тому или иному пациенту.

В ходе своего исследования сингапурские ученые нашли способ персонализировать скорость высвобождения медикамента, которую до сих пор не научились контролировать. Сегодня таблетки вручную делят на части и принимают в течение дня, чтобы добиться равномерного всасывания лекарства в кровь. Гормоны, например, необходимо принимать через равные интервалы времени. Но пациенты часто забывают принять лекарство и путаются в приемах препарата, особенно если врач прописал пить сразу несколько лекарств. Более того, бывают и такие лекарства, которые нужно принимать по определенной схеме, например, лекарство от артрита сначала нужно принять в большом объеме, а потом постепенно снижать дозу. Есть и такие лекарства, пропуск которых может быть попросту опасен для здоровья.

Возможности современных технологий производства медикаментов очень ограничены. Первая и самая главная проблема: срок жизни таблеток короток, они быстро разламываются и разрушаются. Однако сингапурские исследователи смогли найти способ недорогого и простого изготовления лекарств с управляемой скоростью высвобождения. Новый метод был разработан доцентом Со Сио Лингом и аспиранткой Сун Яюан с подразделения химической и биомолекулярной технологии на инженерном факультете. В теории с помощью этого метода можно добиться любого темпа всасывания медикамента.

Уникальность нового метода производства таблеток в том, что они не создаются слой за слоем. Напротив, они могут состоять из нескольких разных компонентов, заключенных в единую полимерную оболочку, форма которой и определяет скорость высвобождения. Например, из оболочки с пятью зубчиками лекарство высвобождается в пять этапов. Теоретически производители смогут добиться любой скорости высвобождения, просто изменяя форму оболочки. В нее даже можно заключить несколько разных лекарств. Врачу достаточно нарисовать желаемую форму в специальной программе для моделирования 3D-печатных шаблонов. В ней легко работать, и она не требует особых знаний в моделировании.

Также стоит упомянуть, что исследователи использовали 3D-принтер стоимостью 2000 долларов, что значительно удешевляет процесс производства. Это великолепная, а главная реальная альтернатива привычному способу производства таблеток или фотолитографии. 3D-принтер необходим для изготовления силиконового молда, который заполняется жидкостью с содержанием лекарства. Когда она затвердевает, получается пилюля с одной (или несколькими) выемками. Оставшееся пространство можно снова заполнить жидкостью с лекарством. И так продолжать до желаемого результата. Необходимая скорость высвобождения достигается за счет окончательной формы и количества выемок таблетки.

Сейчас команда исследователей из Национального университета Сингапура ищет новые варианты сочетания материалов для повышения эффективности 3D-печатных препаратов, а также пытается привлечь к сотрудничеству промышленных партнеров. Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials в конце 2015 года, заявка на патент уже подана. Профессор Со искренне надеется, что подобные 3D-принтеры скоро появятся во всех медицинских учреждениях Сингапура.