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革命性的改變藥物制造，分子3D打印進(jìn)一步發(fā)展

打印小的分子一直是化學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵話(huà)題，在《面向未來(lái)的3D打印材料與打印技術(shù)》一文中提到過(guò)伊利諾伊大學(xué)的Martin Burke醫(yī)學(xué)博士發(fā)明了可以打印分子級(jí)別的3D打印機(jī)，也就是說(shuō)這臺(tái)機(jī)器能夠生產(chǎn)自動(dòng)化的化學(xué)合成。

這種創(chuàng)新的3D打印方式帶來(lái)了新的材料技術(shù)，也簡(jiǎn)化了化學(xué)合成的復(fù)雜性，并且使得科學(xué)家可以用來(lái)探索更多的藥物合成，而在此之前受化學(xué)合成技術(shù)的約束，很多更有效的藥物得不到開(kāi)發(fā)。如今Martin Burke博士發(fā)明的分子3D打印得到了進(jìn)一步發(fā)展。

3D打印控制配比

化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新藥

如今，事實(shí)證明Martin Burke開(kāi)發(fā)的這種新型的3D打印機(jī)，不僅會(huì)革命性地將3D打印用于醫(yī)療行業(yè)，而且會(huì)影響整個(gè)醫(yī)療行業(yè)。

這款打印機(jī)最突出的特點(diǎn)是能夠以新的規(guī)模打印化學(xué)品。每個(gè)化學(xué)組成部分都有連接器，3D科學(xué)谷了解到分子3D打印機(jī)的作用是使化學(xué)物質(zhì)配比過(guò)程自動(dòng)化，通過(guò)將構(gòu)建模塊連接在一起，配比后的物質(zhì)然后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

這種分子3D打印機(jī)的想法是復(fù)制大自然在創(chuàng)造小分子時(shí)的作用方式。這種創(chuàng)新的3D打印機(jī)器可以系統(tǒng)地合成數(shù)以千計(jì)的不同分子，至少有14種不同類(lèi)型的小分子。

這項(xiàng)技術(shù)可以用于開(kāi)發(fā)新藥，通過(guò)從頭創(chuàng)建分子，新藥將得到開(kāi)發(fā)，可以顯著改善藥物的開(kāi)發(fā)方式，可以立刻3D打印由化學(xué)家需要數(shù)年才能開(kāi)發(fā)的藥物。

此外，由于Burke和他的團(tuán)隊(duì)的努力，這臺(tái)機(jī)器可以相當(dāng)容易地獲得極其稀有的分子。甚至可以創(chuàng)造人類(lèi)以前從未做過(guò)的事情。這樣，科學(xué)家和醫(yī)生就可以測(cè)試之前從未使用過(guò)的分子的藥物。

通過(guò)這些新的制造方法，可以在全新的水平上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制。事實(shí)上，將有可能創(chuàng)造出新的藥物，即專(zhuān)門(mén)針對(duì)患者特定需求的化學(xué)成分組合。

------ Review

根據(jù)X一MOL資訊，最近，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的Leroy Cronin教授結(jié)合3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)了一種可封裝聚丙烯（PP）材料的反應(yīng)容器，并基于數(shù)字化程序完成了中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制劑(±)-巴氯芬（baclofen）的自動(dòng)化合成。這種設(shè)備包含相互貫通的五個(gè)不同形狀及大小的隔室，整個(gè)反應(yīng)流程涉及3個(gè)不同的化學(xué)反應(yīng)及萃取、過(guò)濾、蒸發(fā)等12個(gè)獨(dú)立的操作步驟。反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化合成過(guò)程均通過(guò)程序化編碼為數(shù)字化3D模型，隨后借助3D打印設(shè)備便可完成以上所有的操作。相關(guān)工作發(fā)表在 Science上。

聽(tīng)起來(lái)，這與Martin Burke博士發(fā)明的分子3D打印頗有些相似之處，借助這種自動(dòng)化合成技術(shù)，人們?cè)谖磥?lái)還可實(shí)現(xiàn)藥物的個(gè)性化定制。該設(shè)計(jì)理念可以大大降低藥物儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)确矫娈a(chǎn)生的成本，并由此提高藥品的供應(yīng)效率及穩(wěn)定性，為制藥行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)切實(shí)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

而關(guān)于藥物的3D打印，美國(guó)食藥監(jiān)局（FDA）于2015年批準(zhǔn)了Aprecia公司采用3D打印技術(shù)制備的處方藥SPRITAM （ 左 乙 拉 西 坦 ，levetiracetam）速溶片，這種藥片用于和其他抗癲癇藥物聯(lián)合治療成人或兒童患者的癲癇部分性發(fā)作、肌陣攣發(fā)作，以及原發(fā)性全身癲癇發(fā)作。

不過(guò)根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，SPRITAM這種3D打印藥物實(shí)際上是一種制劑加工技術(shù)，是在傳統(tǒng)制藥采用的壓片法上進(jìn)行了創(chuàng)新，對(duì)于藥物配方并沒(méi)有什么改變。3D打印藥品，可根據(jù)患者對(duì)藥品有效成分需求的不同來(lái)調(diào)整劑量，最終通過(guò)3D技術(shù)打印出來(lái)，比過(guò)去掰藥片的方式更精確。

Martin Burke博士發(fā)明的分子3D打印比SPRITAM這種3D打印藥物更進(jìn)一步，不僅僅改變藥物成分配比的劑量，還通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生新的分子合成，3D科學(xué)谷認(rèn)為這可以說(shuō)是藥物3D打印的巨大進(jìn)步。