#Working3D: sei domande a un ricercatore in stampa 3D di prodotti farmaceutici

La stampa 3D nel settore medicale sta avendo sviluppi incredibili negli ultimi anni. Aziende, soluzioni, innovazioni si moltiplicano e danno finalmente risultati evidenti, permettendo la realizzazione di applicazioni che stanno già migliorando la cura e la vita di molti pazienti. Tra i campi in cui la stampa 3D trova applicazione in medicina, c’è il settore farmaceutico. Sono già diverse le aziende e le università nel mondo che stanno studiando o realizzando prodotti farmaceutici, e in particolare farmaci, stampati in 3D. L’uso di questa tecnologia permette infatti, tra l’altro, di realizzare medicinali con un dosaggio personalizzato di principi attivi, unendo in una sola compressa più famaci in base alle esigenze di ogni paziente, nonché di modificarne forma e consistenza per renderli più adatti, ad esempio, a bambini o anziani. Per saperne di più su questo mondo e su cosa significhi lavorare nella ricerca sulla stampa 3D per il settore farmaceutico, abbiamo intervistato Liam Krueger, dottorando specializzato nella stampa 3D di prodotti farmaceutici presso l’Università del Queensland.

3DN: Ciao! Puoi presentarti?

Mi chiamo Liam Krueger, sono un farmacista e un dottorando all’ultimo anno e studio la stampa 3D di prodotti farmaceutici presso l’Università del Queensland, in Australia. Ho terminato il mio corso di laurea in Farmacia nel 2020 e sono passato direttamente al dottorato di ricerca e, sebbene mi stia avvicinando alla fine di questo capitolo, sono ancora molto appassionato e motivato nel continuare la mia ricerca.

Liam Krueger, al centro, con i suoi colleghi dell’Univesrità del Queensland.

3DN: Come hai scoperto la produzione additiva?

Quando ero studente di Farmacia, il mio supervisore del progetto di ricerca, il professor Amirali Popat, ora mio supervisore di dottorato, stava lavorando a un progetto di estrusione a caldo e modellazione a deposizione fusa, e così mi sono appassionato. Da allora abbiamo ampliato notevolmente la nostra sezione di stampa 3D, con due estrusori hot melt e circa una dozzina di stampanti 3D.

3DN: Qual è il tuo ruolo attuale? Com’è strutturata una tua giornata tipo?

In qualità di dottorando, trascorro molto tempo in laboratorio e molto tempo a fare ricerca e a scrivere. Gran parte del mio lavoro consiste nello sperimentare nuove miscele di polimeri e nel combinarle con farmaci per testare molti aspetti, tra cui la stabilità, la stampabilità e la velocità di rilascio dei farmaci. Armeggio spesso con il nostro estrusore hot melt e con le nostre stampanti 3D, modificandole per lavorare con alcuni dei polimeri unici che sto studiando. Polimeri diversi hanno proprietà molto diverse, tra cui la biocompatibilità, la velocità di dissoluzione, il punto di fusione, la sensibilità al pH e altri fattori fisici, come la fragilità o la morbidezza dopo l’estrusione. Utilizziamo anche metodi come la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC), l’analisi termogravimetrica (TGA) e la calorimetria differenziale a scansione (DSC), che ci danno maggiori informazioni sulla stabilità termica del farmaco e sulla sua eventuale degradazione, oltre che sulla presenza di uno stato cristallino o amorfo.

La stampa 3D permette di creare farmaci personalizzati in termini di consistenza e dosaggio per le esigenze specifiche dei pazienti.

3DN: Quali sono le qualifiche e l’esperienza richieste per ricoprire il tuo ruolo?

In generale, per poter fare domanda per un dottorato di ricerca è necessario aver conseguito almeno una laurea di primo livello o superiore, oltre a una certa esperienza di ricerca, ad esempio attraverso un progetto di laurea o un master. Penso che ci siano molti percorsi diversi in questo campo, ad esempio per me il mio background di farmacista è utile per la parte clinica e le applicazioni reali, ma un background in ingegneria meccanica o software sarebbe molto utile per i processi di estrusione e stampa. Anche una formazione in chimica dei polimeri potrebbe essere utile per identificare i polimeri migliori per ogni uso specifico. Prima di questo progetto non sapevo praticamente nulla del funzionamento delle stampanti 3D, ma il dottorato mi ha portato a sviluppare le mie miscele di polimeri e a progettare compresse che in futuro potrebbero avere un ruolo nella clinica medica.

3DN: Quali sono le maggiori sfide che affronti come ricercatore in stampa 3D per prodotti farmaceutici?

Senza un partner industriale, trovare finanziamenti può essere difficile. Uno degli aspetti positivi della tecnologia FDM, tuttavia, è che è diventata open source, quindi almeno le stampanti e il loro software sono ora molto accessibili. Un altro aspetto che ho riscontrato è che in Australia non ci sono molti ricercatori in questo campo, il che rende un po’ difficile entrare in contatto e condividere idee con altre persone. Un’altra preoccupazione riguarda lo status normativo: il tipo di stampa 3D che facciamo qui sembra trovarsi in una zona grigia tra compounding, ovvero la preparazione di farmaci personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche dei pazienti, e la produzione. Non ci sono esempi qui in Australia, e pochissimi a livello internazionale, di prodotti farmaceutici personalizzati stampati in 3D forniti ai pazienti. È una situazione delicata e richiederà una collaborazione continua tra ricercatori, industria e autorità di regolamentazione, ma sembra inevitabile che l’integrazione su larga scala di questa tecnologia diventi presto una realtà.

La stampa 3D di farmaci è già una realtà, ma la ricerca continua.

3DN: Quali consigli daresti a chi vuole lavorare nel settore della farmacia e della stampa 3D?

Se la combinazione di farmacia e tecnologia vi appassiona e vi si presenta un’opportunità, dovete coglierla! Si tratta di un campo molto nuovo, ma l’interesse continua a crescere rapidamente e nei prossimi anni potrebbe rappresentare un vero e proprio cambiamento nel modo in cui affrontiamo la medicina personalizzata.

Per maggiori informazioni sul lavoro di Liam Krueger: QUI.

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Crediti per tutte le foto: Liam Krueger/ The University of Queensland