La luce dello schermo di uno smartphone può essere utilizzata per stampare farmaci, è questa la nuova tecnica di stampa 3D sviluppata dai ricercatori dell’University College London (nota anche con la sigla UCL). La stampante 3D funziona utilizzando uno smartphone, operando su principi stereolitografici, utilizza la luce dello schermo dello smartphone per la fotopolimerizzazione delle resine liquide e creare strutture solide. La forma e il dosaggio del farmaco stampato in 3D viene determinata utilizzando un’app personalizzata sullo smartphone.
Il metodo potrebbe facilitare la preparazione di farmaci personalizzati in cliniche, aree remote o persino a domicilio dei pazienti.
Lo studio riportato nella rivista International Journal of Pharmaceutics è il primo pubblicato sulla stampa 3D di prodotti farmaceutici basata su smartphone. L’autore principale, il ricercatore Xiaoyan Xu (UCL Scuola di Farmacia) ha dichiarato:
«Questo nuovo sistema aiuterebbe le persone che hanno bisogno di dosaggi precisi che differiscono da come viene generalmente venduto un farmaco, così come le persone il cui dosaggio richiesto può regolarmente variare. La forma della compressa e le dimensioni sono anche personalizzabili, il che consente flessibilità nella velocità con cui il farmaco viene rilasciato nel flusso sanguigno. Sarà anche possibile stampare polipillole personalizzate contenenti più farmaci, per ridurre il carico della pillola per i pazienti anziani».
Il coautore dello studio, il ricercatore Atheer Awad (UCL Scuola di Farmacia) ha aggiunto:
«I farmaci stampati in 3D potrebbero essere una parte importante del passaggio verso farmaci più personalizzati, speriamo che alla fine le persone saranno in grado di stampare i propri farmaci a casa».
I ricercatori hanno utilizzato una nuova stampante basata su smartphone, la Medimaker Lux 3D printer una versione personalizzata della stampante M3DIMAKER™ sviluppata in collaborazione con FabRx società collegata, co-fondata da tre membri del team di ricerca dell’UCL.
La rivoluzionaria stampante M3DIMAKER™ 3D di FabRx, è costituita da un elegante sistema hardware che consente di stampare utilizzando diversi ugelli. Il sistema è controllato da un software specializzato, che consente la selezione della dose richiesta dal farmacista secondo la prescrizione data dal medico. L’incorporazione di un moderno controllo dell’accesso alle impronte digitali insieme a un lettore a matrice di dati garantisce l’affidabilità della produzione, poiché solo il personale qualificato avrà accesso alle eccezionali caratteristiche della tecnologia. Il sistema è dotato di procedure avanzate di controllo della qualità in linea insieme al monitoraggio della telecamera del processo di stampa per monitorare l’avanzamento e rilevare eventuali guasti durante la produzione (vedi video).
I ricercatori hanno detto che dopo ulteriori test positivi, e appena la tecnologia medica otterrà l’approvazione normativa, un paziente a casa potrebbe avere la propria stampante 3D medica delle dimensioni di una macchina da caffè.
Il paziente riceverà una formulazione di resina personalizzata, è la base del Printlet (TM) (compressa stampata in 3D), costituisce il farmaco richiesto disciolto in una soluzione di una sostanza chimica fotoreattiva. Il medico del paziente prescriverà una dose fissa della medicina. Il paziente verserà la soluzione del farmaco nel serbatoio resina della stampante, e utilizzando un’app mobile potrà personalizzare la forma della compressa Printlet, dovrà inserire il proprio smartphone nell’alloggiamento predisposto nella stampante, dove la luce dello schermo attiverà la soluzione del farmaco per solidificarsi in un Printlet (compressa stampata in 3D) delle dimensioni e della forma appropriate con una determinata quantità di farmaco.
I ricercatori per il loro ultimo studio di prova di concetto, hanno testato il sistema utilizzando due smartphone comuni, con la stampante calibrata per adattarsi allo schermo del telefono impostato al massimo livello di luminosità. Hanno preparato con successo Printlet contenenti il Warfarin, un comune anticoagulante, in diversi dosaggi, dimensioni e forme.
Hanno testato quanto bene il farmaco potesse essere assorbito nel flusso sanguigno, dissolvendo un Warfarin Printlet in un modello di laboratorio che imita le condizioni del tratto digestivo. Hanno scoperto che il Warfarin è stato rilasciato gradualmente in un periodo di 24 ore. La velocità di rilascio del Warfarin variava a seconda della forma e delle dimensioni del Printlet, dimostrando che le compresse possono essere personalizzate a seconda della velocità con cui un determinato farmaco deve essere assorbito nel flusso sanguigno.
I ricercatori sottolineano che il loro metodo deve ancora essere sottoposto a controlli di sicurezza della resina che usano, prima che i Printlet possano essere testati in prove umane. Dicono che molto presto sarà necessario un quadro normativo per i farmaci stampati in 3D, sottolineano che l’Agenzia di regolamentazione dei medicinali e dei prodotti sanitari (MHRA) del Regno Unito sta attualmente esaminando se un nuovo quadro di questo tipo potrebbe consentire ai pazienti di produrre i loro medicinali a casa grazie a queste nuove tecnologie.
Alvaro Goyanes (UCL Scuola di Farmacia), ricercatore presso l’Istituto di ricerca sanitaria di Santiago de Compostela, co-fondatore di FabRx, ha dichiarato:
«L’uso di tali tecnologie innovative e approcci innovativi nel settore sanitario e farmaceutico aprirà la porta a nuove opportunità e cure difficili da prevedere in questo momento».
Abdul Basit (UCL Scuola di Farmacia), co-fondatore di FabRx, ha commentato:
«Stiamo continuando a perfezionare la nostra tecnologia, migliorare la sicurezza dei Printlet, oltre a incorporare misure di sicurezza quali il monitoraggio remoto della stampante medicale di un paziente per verificarne la conformità al piano di trattamento. Ora anche se rimangono molte sfide per dare vita alla nostra visione, speriamo che i farmaci stampati in 3D possano facilitare la medicina presso il punto di assistenza o cura, con stampanti nei reparti di emergenza ospedaliera o in interventi medici, forse anche in aree con risorse limitate e, si speri, anche nelle case delle persone».
