科學家開發出新算法可根據病人具體情況3D打印定制藥丸
近日，美國北卡羅萊納州Wake Forest大學的研究人員開發出一種計算機算法可以根據病人的生理特點和臨床特點來設計和計算病人需要服用的藥物劑量。該算法隨后會生成可3D打印的文件，讓藥片通過3D打印制造出來。研究人員稱，這種方法非常精確，可以提高藥物效率，同時減少不必要的副作用。
眾所周知，傳統上按照標準規格統一預制的藥丸并不會考慮病人的體重、種族或者腎臟和肝臟的功能，而這些信息實際上會極大地影響藥物的效果。傳統制藥這種“一刀切”實際上對于患者的身體危害相當大。為此，Wake Forest大學的研究側重于計算算法，并且利用精確的3D打印技術打印出完全個性化印的藥物。研究人員們將之稱為“遺傳藥理學”，這種方法旨在根據DNA信息和個人的具體需要為病人配置匹配的藥物。
據天工社了解，這個研究團隊是由該校的內科教授Min Pu領導的，他們開發的這個計算機算法原型包括了一種可以根據劑量調整信息進行3D打印的軟件。當病人的個體醫學和生物學特征輸入到系統中后，該軟件會計算出需要藥物的最佳劑量，并生成可3D打印數據。
在研究過程中，科學家們測試了五種不同劑量的準確性和變異性——總共80個3D打印的藥丸，劑量從124毫克至373毫克不等。在測試中，研究人員發現了高水平的可重復性，其標準偏差范圍從3毫克到5毫克，幾乎沒有變異性。他們還觀察到打印出來的藥丸和標準的計算機生成量之間僅有0.5%至0.6%的差異。Pu教授指出，這一結果表明利用3D打印來制造個性化藥丸不僅可能，而且還有潛力成為一種配制更加強效的藥物，以更加精準地治療病人的新方法。
盡管這只是初步的結果，還需要進行進一步的測試，但是它們還是相當有前途的。Pu教授稱，這種新方法并不會立即改變當前醫療的方式，而是可以所謂醫生在治療特定病癥或者特殊的病人的一種可能的選項，比如吞咽困難的病人，或者可以把同樣的幾片藥合為一片等。
事實上，早在2015年8月份，Aprecia公司開發的3D打印Levetiracetem藥片得到FDA批準的消息。那么，這種3D打印藥丸到底有什么好處呢？根據Pu教授的說法，該技術的優勢包括：
- 通過從微觀層面控制液體材料與藥物粉末的粘接，3D打印出來的藥丸可以變得非常多孔，這意味著它們能夠在與液體接觸后能迅速溶解，更容易吞咽；
- 通過3D打印出復雜的形狀來改變藥丸的表面積，醫生可以控制藥物釋放的速度以及釋放的時間
- 其算法能夠考慮到病人你的生理因素，包括體重、年齡、種族、腎臟和肝臟的功能，從而可以優化藥物的劑量和成分，提高效率，同時減少副作用
- 可以根據個人喜好、藥丸尺寸、使用的香精和顏色進行小批量制造
- 藥物的生產和銷售更接近消費者，醫院甚至可以按需定制藥物，從而節省了大量的庫存和通用的配方。
- 針對特殊患者的藥物可以在醫院內部制造，減少了等待時間；
- 長期來看，患者甚至可能自己下載藥物處方，在家里將其3D打印
Pu教授在2015年11月份舉行的美國心臟學會科學會議（AHASS）上介紹了自己的研究成果，更詳細的信息請點擊此處。
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