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3D-Druck revolutioniert die Medikamentenverabreichung mit personalisierten Tabletten

Am 27. Mai 2024 von Kaja F. veröffentlicht

Forschern des Centre for Additive Manufacturing der Universität Nottingham ist mit einer neuartigen 3D-Drucktechnologie, dem Multi-Material-Inkjet-3D-Druck (MM-IJ3DP), ein bedeutender Durchbruch in der personalisierten Medizin gelungen. Diese Errungenschaft wird die Herstellung von Tabletten ermöglichen, die mehrere Medikamente enthalten, die jeweils zu bestimmten Zeitpunkten freigesetzt werden. Dieser Fortschritt, der von Dr. Yinfeng He vom Centre for Additive Manufacturing und Professor Felicity Rose von der School of Pharmacy geleitet wird, verspricht, die pharmazeutische Landschaft zu revolutionieren, indem er die Herstellung von hochgradig individualisierten Medikamentenverabreichungssystemen mit beispielloser Präzision ermöglicht, was zu Verbesserungen bei der Verwaltung und Medikamentenverabreichung führt.

Im Mittelpunkt dieser Innovation steht Poly-ACMO, eine neue lösliche Polymer-Tinte, die speziell für pharmazeutische Anwendungen formuliert wurde. Dieses einzigartige Material, das aus lichtempfindlichen Molekülen besteht, verfestigt sich, wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, und bildet sein wasserlösliches Gerüst innerhalb der Tablette. Wissenschaftlern ist es gelungen, die einzigartigen Eigenschaften von Poly-ACMO im 3D-Druckverfahren zu nutzen und Tabletten mit maßgeschneiderter Wirkstofffreisetzung und räumlicher Verteilung zu entwickeln. Dies ebnet den Weg für eine noch nie dagewesene Individualisierung der Behandlung, die es den Ärzten ermöglicht, effektiver auf die spezifischen Bedürfnisse jedes einzelnen Patienten einzugehen und die Medikamente in einem kontrollierteren Tempo zu verabreichen.

Medikamentenverabreichung

Die Designs der mit der MM-IJ3DP-Technologie gedruckten Tabletten. (Bild: University of Notthingham)

Dieser Ansatz bietet zusätzliche Vorteile. Die einzigartige innere Struktur der Tablette steuert nicht nur die Freisetzungsrate des Medikaments für ein genaueres Timing, sondern ermöglicht auch den Druck mehrerer Medikamente in einer einzigen Tablette, wodurch komplexe Medikationsschemata in einer einzigen Dosis vereinfacht werden. Diese Technologie ist besonders vorteilhaft für Patienten mit komplizierten Einnahmeplänen. Traditionell kann die Verwaltung mehrerer Medikamente verwirrend und schwierig sein, da die Patienten mehrere Tabletten zu unterschiedlichen Zeiten über den Tag verteilt einnehmen müssen. MM-IJ3DP vereinfacht diesen Prozess durch die Kombination mehrerer Medikamente in einer einzigen Tablette, die so konzipiert ist, dass jeder Bestandteil zum richtigen Zeitpunkt freigesetzt wird.

Dr. Yinfeng He, Assistenzprofessor am Zentrum für Additive Fertigung der Fakultät für Ingenieurwissenschaften, sagte zu diesen Vorteilen: „Dies ist ein aufregender Schritt nach vorn bei der Entwicklung personalisierter Medikamente. Dieser Durchbruch unterstreicht nicht nur das Potenzial des 3D-Drucks, die Verabreichung von Medikamenten zu revolutionieren, sondern eröffnet auch neue Wege für die Entwicklung der nächsten Generation personalisierter Medikamente.“

Obwohl das Potenzial von MM-IJ3DP immens ist, gibt es immer noch Herausforderungen zu bewältigen. Derzeit liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von mehr Tintenformulierungen, um ein breiteres Spektrum von Medikamenten aufnehmen zu können. Glücklicherweise ist das Forschungsteam zuversichtlich, dass sich die Anwendung dieser Technologie schnell erweitern und verbessern wird. Zurzeit können mit MM-IJ3DP bis zu 56 verschiedene Medikamente gleichzeitig gedruckt werden. Die Fähigkeit, individualisierte pharmazeutische Lösungen zu schaffen, könnte eine neue Ära im Gesundheitswesen einleiten, in der die Behandlungen so einzigartig sind wie die Patienten, denen sie dienen. Felicity Rose, Professorin an der University of Nottingham’s School of Pharmacy, schloss sich dieser Meinung an:

Die Zukunft der verordneten Medikamente liegt in einem personalisierten Ansatz, und wir wissen, dass allein im Vereinigten Königreich bis zu 50 % der Menschen ihre Medikamente nicht korrekt einnehmen, was sich in schlechteren Gesundheitsergebnissen niederschlägt, da Krankheiten nicht kontrolliert oder richtig behandelt werden. Ein Ansatz mit nur einer Pille würde die Einnahme mehrerer Medikamente zu verschiedenen Zeiten vereinfachen, und diese Forschung ist ein spannender Schritt in diese Richtung“.

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*Bildnachweise: University of Nottingham

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