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3Dプリント薬剤が薬学を蘇らせる

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October, 11, 2017, Ann Arbor--多様な表面に混じりけのない、正確な用量の薬品をプリントできる技術は、いずれ、薬局、病院や他の場所で、特別服用薬剤を現場プリンティングを可能にする。
 ミシガン大学(University of Michigan)で開発された技術は、多数の薬剤を一服にして、溶けるストリップ、極微針パッチあるいは薬剤注入装置にプリントすることができる。研究者によると、現在多数の薬剤を毎日飲まなければならない患者の生活を楽にすることがてぎる。この研究は、薬剤開発促進にも寄与する。
 研究チームは、混じりけのないプリントされた薬剤は、実験室で、従来通りの手段で供給された薬剤と同様、効果的にガン細胞を破壊することを示した。従来の薬剤は、細胞が薬剤を吸収できるように化学溶剤を利用している。
 材料科学・工学教授、Max Shteinは、「医者や薬剤師は薬剤をいくつでも選択することができる、機械がそれらを一服にまとめてくれる。装置は、薬局あるいクリニックの奥に設置しておけばよい」とコメントしている。
 技術は、ミシガン工学部、化学工学および生体医療工学と薬学部、物理学部の協働で開発された。
 研究チームは、有機蒸気ジェットプリンティングというエレクトロニクス製造の技術を採用した。その技術の重要な利点は、広い表面エリアに微細結晶構造をプリントできることである。これは、プリントされた薬剤を溶けやすくし、現在棚に並んでいる、様々な潜在的に新しい薬剤にドアを開く。薬剤が棚に並んでいるのは、ピルやカプセルを含め、従来のアプローチで投与されるとよく溶けないからである。
「薬品会社は、評価すべき数100万の成分のライブラリを持っているが、最初のテストの1つは溶解性である。新しい成分の約半分は、このテストで不合格となり、除外される。有機蒸気ジェットプリンティングは、それらのあるものを溶けやすくし、それらをパイプラインに戻すことができる」とShtein氏は言う。
 プロセスは、アクティブ薬剤成分(通常は粉末)を加熱し、それを蒸発させて、窒素のような熱い不活性ガスの流れと結合することから始まる。蒸発させられた薬剤は、ガスとともに、冷えた表面に突き出したノズルを通って移動する。すると薬剤は濃縮され、薄い結晶膜の冷えた表面に付着する。膜の形成は、プリンティングプロセス微調整により厳しく制御できる。同プロセスに溶剤、添加物、後加工は不要である。
 潜在的な新薬がラボの培養細胞に適用される際、溶解性の厳しいコントロールは、薬剤の試験プロセスで後に有用となる。現在、ほとんどの成分は、細胞に適用される前に、化学溶剤で溶解されなければならない。新技術なら、プリントされた薬剤を細胞培養に使われる水ベースの媒体中で簡単に溶かすことができる。溶剤は不要である。
 「テストプロセス中に研究者が溶剤を使って薬剤を溶かすと、人々に使用されるのとは違った仕方でそれら薬剤を適用していることになり、試験結果の有用性が低下する。有機蒸気ジェットプリンティングなら、そのような試験をもっと予測できるようになり、簡単になることは言うまでもない」と薬学准教授、Anna Schendemanは話している。
(詳細は、www.umich.edu)