什么是個性化醫(yī)療？

想象一下，根據(jù)您的性別、大小、遺傳學(xué)和所需的藥物形式，確切的量身定制需求藥物。

傳統(tǒng)的醫(yī)療方法包括“一種尺寸適合所有"的藥物應(yīng)用。這不考慮患者間的變異性，并且早就知道，可能導(dǎo)致患者之間的治療結(jié)果顯著不同。由于人類基因組研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展和新的潛在制造技術(shù)（如3D打印），提供最佳劑量并將“個體"方法應(yīng)用于患者的能力越來越受到關(guān)注。提供個體患者水平的遺傳信息可改善有關(guān)特定患者所需的正確活性藥物成分、劑量和時間的決策，從而減少不良反應(yīng)并改善治療結(jié)果。

除了根據(jù)患者數(shù)據(jù)和生活方式因素做出醫(yī)療決策外，個性化醫(yī)療還可能涉及考慮特定患者的個人偏好。固體口服劑型可以根據(jù)患者對藥劑的大小、顏色、形狀和味道等相關(guān)的個人喜好進(jìn)行定制，這對于兒童和有吞咽障礙患者的可接受性尤為重要。迄今為止，給藥劑量通常將片劑拆分或壓碎成更小的片或打開膠囊來調(diào)整市售制劑給藥劑量。然而，這種對固體口服劑型的操作是不準(zhǔn)確的，并且可能導(dǎo)致給藥劑量的日常變化，從而導(dǎo)致不必要的過量或劑量不足。固體口服劑型的操作也可能改變劑型的性質(zhì)，產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn)后果，例如緩釋劑型的劑量傾倒或破壞pH敏感涂層，導(dǎo)致活性藥物在胃腸道的錯誤部位釋放。

傳統(tǒng)的固定程序和工藝參數(shù)（例如壓片）已是成熟完善的工藝，但缺乏制造個性化劑量所需的靈活性。美國食品和藥物管理局（FDA）正在鼓勵制藥公司實(shí)施現(xiàn)代和創(chuàng)新的制造技術(shù)和工藝，例如印刷技術(shù)，這些技術(shù)和工藝非常靈活，能夠高精度地生產(chǎn)先進(jìn)的劑型，以解決這一未滿足的需求。預(yù)計(jì)制造個性化劑型的能力將通過使患者定制的藥物具有更高的療效、安全性、依從性和可獲得性來提高治療效果。

3D打印如何提供幫助？

3D打印能夠生產(chǎn)創(chuàng)新和復(fù)雜的固體口服劑型，藥物輸送設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備，其幾何形狀和復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)制造方法不容易或不可能實(shí)現(xiàn)的。印刷固體劑型的潛在易操作性使3D打印對個性化醫(yī)療具有吸引力，并允許按需小批量生產(chǎn)定制的固體口服劑型，具有無限數(shù)量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和各種個性化功能，例如，患者定制的藥物含量，根據(jù)患者的需求，提供藥物釋放模式和定制功能。這可能改善治療效果，從而降低與對社會代價(jià)高昂的不良治療結(jié)果相關(guān)的社會負(fù)擔(dān)。

質(zhì)構(gòu)分析如何提供幫助？

存在不同的打印技術(shù)，例如熔融沉積建模、半固體擠出3D打印、噴墨打印，這些技術(shù)需要原材料的特性截然不同，涉及固體、半固體和液態(tài)物質(zhì)。每一種都可能產(chǎn)生具有不同機(jī)械性能的固體劑型，最終將影響藥物的有效性。為了使藥物安全有效，活性藥物成分（API）需要以所需、安全和不變的方式輸送到體內(nèi)的預(yù)期目標(biāo)。藥物開發(fā)旨在定義設(shè)計(jì)空間、規(guī)格和制造要求，以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。除其他重要測量外，這還需要對3D打印形式的機(jī)械性能進(jìn)行廣泛了解，需要對其進(jìn)行測量，以確保藥物在糾正預(yù)定目標(biāo)處的片劑分解性能貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)上有效。

如何檢測3D打印藥品的質(zhì)地

用于印刷的材料應(yīng)具有足夠的流變性能，可以很容易地?cái)D出并保持其形狀。任何擬用于3D打印的材料都需要進(jìn)行“可打印性"測試，以確保它們具有正確的流變特性或一致性。需要評估配方的擠出性，并通過壓縮試驗(yàn)測量所得印刷產(chǎn)品，以確保符合機(jī)械預(yù)期。片劑的斷裂和彎曲特征也可能是必要的評估。

以下是質(zhì)構(gòu)分析已經(jīng)以這種方式應(yīng)用的具體研究示例：

l     用于劑型個性化的打印技術(shù)。(Printing Technologies   forPersonalization of Dosage Forms.)

l     打印設(shè)置對基于擠出的3D打印片劑的關(guān)鍵質(zhì)量屬性的影響：設(shè)計(jì)質(zhì)量法。(Influence of Print Settings   onthe Critical Quality Attributes of Extrusion-Based 3D-Printed Caplets:   AQuality-by-Design Approach.)

l     用于治療兒童潛伏性結(jié)核感染的淀粉基軟劑型的半固態(tài)擠出3D打印。(Semi-solid   extrusion 3Dprinting of starch-based soft dosage forms for the treatment of   paediatriclatent tuberculosis infection.)

l     為兒科患者提供個性化口味的3D打印水果糖衣咀嚼片。(Personalised Tasted MaskedChewable 3D Printed Fruit-Chews   for Paediatric Patients.)

l     開發(fā)3D打印給藥平臺以幫助座吡坦戒斷治療。(Development of a   3D-PrintedDosing Platform to Aid in Zolpidem Withdrawal Therapy.)

l     開發(fā)3D可生物可吸收的冠狀動脈支架：一種虛擬測試方法。(Development of 3D   printable bioresorbablecoronary artery stents: A virtual testing approach.)

l     FDM 3D打印機(jī)中藥物聚合物的可打印性。(Printability of   pharmaceutical polymers in FDM3D printers.)

質(zhì)構(gòu)儀如何評估3D打印機(jī)基礎(chǔ)粉末的流動性。

質(zhì)構(gòu)分析還可以用于3D打印過程的其他階段，而不僅僅是用于最終產(chǎn)品特性的測量。例如，選擇性激光燒結(jié)中使用的基粉的性能會影響燒結(jié)過程以及最終產(chǎn)品的性能。粉末流動是這些特性之一。當(dāng)每一層新的粉末被掃到燒結(jié)床上時，該層應(yīng)該是均勻的，并且具有正確的厚度和分布。粉末流動分析儀（PFA）是質(zhì)構(gòu)儀的一個非常有用的附加組件，可幫助測量這些流動特性。

PFA證明了一種準(zhǔn)確可靠的干濕粉末流動特性測量方法，能夠測量內(nèi)聚力、結(jié)塊和速度流動依賴性以及體積密度和其他特性。

隨著個性化醫(yī)療的好處越來越明顯，開發(fā)和制造劑型的傳統(tǒng)方式需要調(diào)整，以進(jìn)一步考慮個性化方面。這需要從制造具有固定藥物含量的大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诟淖儎┬偷闹圃旃に嚒＿@就是需要使用質(zhì)構(gòu)分析的地方。

要了解更多有關(guān)如何將質(zhì)構(gòu)分析應(yīng)用于3D打印，藥品特性測量和粉末流動評估的信息，可向我們索取以下文章：

為什么要進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定和研究

1、PRODUCT DEVELOPMENT 產(chǎn)品研發(fā)

Scale-up Approval 產(chǎn)品等級認(rèn)證

Specification Development 產(chǎn)品特性研究

Shelf-life Trials  產(chǎn)品保存時間試驗(yàn)

Ingredient Changes and product matching 成分改變和產(chǎn)品匹配

2、QA & QC SYSTEMS 質(zhì)量檢測和控制

CRITICAL QUALITY POINTS 質(zhì)量點(diǎn)

Integral part of ISO 9002  ISO質(zhì)量認(rèn)證的主要部分

Raw material and Supplier conformance   原材料和供應(yīng)商的一致性

3、PROCESS DEVELOPMENT 流程工藝

At-Line Process Control 生產(chǎn)流程控制

Proactive rather than Reactive Processing 幫助生產(chǎn)前做好準(zhǔn)備

Process Optimisation 生產(chǎn)優(yōu)化

Pipeline and Pump Design 對管道和輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有參考價(jià)值

4、PRODUCT EVALUATION 產(chǎn)品評價(jià)

Product Improvements 產(chǎn)品改進(jìn)

Sensory Correlations 與口感有關(guān)

Texture Profile Analysis 組織概況分析

Consumer Studies 消費(fèi)者研究

Product Matching 產(chǎn)品匹配