الأدوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد قد تُحدث ثورة في الأساليب الحالية للدواء

يمكن للإنجازات في سوق الأدوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد أن تُحدث تأثيرًا كبيرًا على نظام الرعاية الصحية العالمي في السنوات القادمة. ومن الجدير بالذكر أن طباعة الأدوية ثلاثية الأبعاد أصبحت أكثر شيوعًا من أي وقت مضى بفضل الفوائد المتعددة التي توفرها. الآن، قامت مجموعة من المهندسين من NIST باتخاذ خطوات لإنشاء وتكامل هيكل الجودة حسب التصميم (QbD) في السوق. إليك ما تحتاج إلى معرفته.

الأدوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد

عندما تفكر في طابعات ثلاثية الأبعاد، ربما تتخيل جهازًا يصنع أداة أو غرضًا من البلاستيك. بينما هذه هي الأنواع الأكثر شيوعًا من طابعات ثلاثية الأبعاد، فقد قطعت التكنولوجيا شوطًا طويلًا خلال العقد الماضي. الآن، أصبح من السهل على الشركات تصنيع معادن، مركبات، طعام، وحتى أدوية.

المصدر – NIST

تعمل هذه الأجهزة مثل طابعات الحبر التقليدية حيث توجد أحواض حبر صغيرة توزع محتواها على صينية أو كبسولات عند التوجيه. يمكن تزويد كل حوض حبر بدواء معين، مما يتيح للجهاز إنشاء جرعات دقيقة ومخصصة عند الحاجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الأجهزة قادرة أيضًا على طباعة الدواء على شكل شرائط فموية رقيقة قابلة للذوبان.

تاريخ الأدوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد

تاريخ الأدوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد قصة مثيرة تمتد عبر صناعات وتقنيات متعددة. فقط مؤخرًا أصبحت هذه الأجهزة دقيقة بما يكفي للتعامل مع هذه المهام الحرجة. في عام 2015، أصبح دواء الصرع Spritam (levetiracetam) أول دواء مطبوع ثلاثيًا يحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء.

مثل هذا القرار شكل تحولًا كبيرًا في الزخم، حيث أظهر أن مفهوم طباعة الأدوية في الموقع أصبح حقيقة. منذ ذلك الحين، بُذلت جهود كبيرة لتحسين الأجهزة واللوجستيات والإطار اللازم لدعم صناعة الأدوية المطبوعة ثلاثيًا. وبالتالي، يسعى دراسة الباحثين لتحسين جودة واتساق هذه الأدوية إلى إنشاء معايير جديدة يمكن أن تساعد في منع الأخطاء في المستقبل في الوقت الفعلي.

إحصاءات الأدوية المطبوعة ثلاثيًا

هناك الكثير من الحماس حول حركة الأدوية المطبوعة ثلاثيًا. العاملون في الرعاية الصحية والمرضى متحمسون لرؤية هذه الخيارات المريحة والمتاحة أكثر تدخل الخدمات. وفقًا للباحثين، شهدت الصناعة معدل نمو سنوي قدره 7٪ ومن المتوقع أن يستمر هذا الإيقاع حتى عام 2025، حيث يُتوقع أن تصل العائدات إلى 437 مليون دولار.

العقبات أمام الاعتماد الواسع النطاق للأدوية المطبوعة ثلاثيًا

سيتعين على مصنعي طابعات ثلاثية الأبعاد والمستخدمين تجاوز بعض المخاوف إذا أرادوا جعل هذه الأجهزة معيار الصناعة المستقبلي. القلق الأول هو ضمان أن الطابعات يمكنها إنتاج الأدوية المطلوبة بدقة واتساق. يجب وضع إجراءات صارمة للتحكم في الجودة قبل الاعتماد على هذه الأجهزة لإنشاء أدوية تغير الحياة.

المخاوف القانونية

قضية أخرى رئيسية للمصنعين والصيدليات هي التداعيات القانونية. هناك بالفعل العديد من السوابق في مجال الإهمال الطبي. يتحمل الصيادلة مسؤولية كبيرة حيث يجب عليهم خلط وإنشاء الدواء الذي يحتاجه مرضاهم. عندما يخطئون في وصفة طبية، يمكن أن تكون النتائج فظيعة، بما في ذلك الوفاة.

في الماضي، كانت تُدرس هذه الحالات وتُراجع أفعال الممارس الطبي للتحقق من الإهمال. عند التعامل مع جهاز طباعة آلي، يصبح مفهوم التداعيات القانونية أكثر تعقيدًا. من المسؤول عن أخطاء الطابعة؟ ماذا لو كان الخطأ في الوصفة المطلوبة أو في الشخص الذي يُعطيه الصيدلي؟ كل هذه المخاوف جعلت الفرق القانونية تتسارع لإيجاد حلول متغيرة.

الدراسة

نظرًا لأن التحكم في الجودة هو أحد أكبر العقبات التي يجب التغلب عليها لدفع هذه التقنية إلى الأمام، قامت مجموعة من الباحثين من NIST بوضع طريقة فريدة للمساعدة في تحسين نتائج الطباعة ثلاثية الأبعاد. يتيح تحليل السبب والنتيجة الخاص بهم للمطورين رفع مستوى مراقبة الجودة مع تقليل عبء العمل.

يمكن للبروتوكول الجديد قياس كمية الأدوية المضافة، قطر الفوهة، قنوات ضغط النظام، وعدد القطرات الموزعة (CPPs) لكل دواء مطبوع. يتيح هذا التقرير المفصل لممارسي الرعاية الصحية تقييم نهجهم وتقليل عدم الكفاءة. كما يساعد على إنشاء معايير سلامة أثناء تقييم أفضل الممارسات المتعلقة بضمان الجرعة الدقيقة.

دمجت الدراسة مصابيح LED وفوتو ديودات في فوهات طابعة ثلاثية الأبعاد. تم تصميم هذه الأضواء لقياس الاتساق والمكونات ومقاييس رئيسية أخرى لعملية إنشاء الدواء في الوقت الفعلي وفي الموقع. من الضروري فهم أن التحكم في الجودة في الموقع خطوة حاسمة نحو تحسين إجراءات جودة القطاع.

الباحثون

قادت دراسة فريق من المهندسين من مرفق أبحاث NIST بقيادة العالم توماس ب. فوربس. هدفهم في تقديم بروتوكول الجودة حسب التصميم للصناعة أثبت نجاحه في تحديد السمات المادية الحرجة (CMAs) والمعلمات العملية الحرجة (CPPs) اللازمة لتحسين نموذج تصنيع الأدوية.

الإطار

لم يتوقف عمل فريق البحث عند التحكم في الجودة في الموقع. استمروا في بذل الجهد لتطوير ونشر وإدارة البنية التحتية اللازمة لدعم اقتصاد الأدوية المطبوعة ثلاثيًا. تشمل هذه المهام إنشاء مصنعي مكونات صيدلانية وتحسين طرق التوزيع المتاحة أينما كان ذلك ممكنًا.

الاختبار

بدأ الباحثون اختبارهم بمراجعة المكونات. يمكن أن تتدهور الأدوية لأسباب عديدة، لذا يجب أن تخضع جميع المكونات لاختبار جودة قبل الاستخدام. لإجراء هذا الاختبار، استخدم الفريق مطيافية الأشعة فوق البنفسجية-المرئية (UV-Vis).

يستفيد هذا الأسلوب في مراقبة الجودة من الضوء فوق البنفسجي الذي يُسقط على قطرات الدواء. يمكن بعد ذلك استخدام الضوء المنعكس لتحديد التركيب الكيميائي للدواء. ومن الجدير بالذكر أن كل فوهة تحتوي على أحد هذه الأضواء الجودة المرفقة بها في الطرف.

يجب أن تمر كل قطرة عبر الإضاءة فوق البنفسجية، مما يضمن وجود بيانات مراقبة جودة على كل قطرة مستخدمة. يتيح هذا الأسلوب للباحثين التأكد من أن الفوهات تعمل وخالية من الجسيمات مثل الغبار أو الأوساخ أو الملوثات الأخرى.

النتائج

أظهرت النتائج النهائية للدراسة أن نظام الإضاءة حسّن بشكل كبير مراقبة الجودة. تمكن الباحثون من تتبع التجانس باستمرار باستخدام الطريقة منخفضة التكلفة وفي الموقع. استخدم الفريق قوارير سائلة بجرعة واحدة من ليفوثيروكسين الصوديوم في جليسرين/ماء للاختبار لأنها يمكن فحصها بسرعة للتحكم في الجودة. على وجه التحديد، قاس الفريق عدد القطرات المتسلسلة أثناء الصب بدقة مطلقة، وحجم كل دواء مضاف، ونقاط بيانات حيوية أخرى.

الفوائد التي تجلبها الأدوية المطبوعة ثلاثيًا إلى السوق

من السهل أن نرى أن الأدوية المطبوعة ثلاثيًا قد تكون مستقبل الصناعة. فهي توفر ميزة الإنتاج في الموقع. تخيل أن تدخل صيدليتك المحلية، تسلم الوصفة، وتقوم طابعة آلية بإنشاء الجرعات الدقيقة التي تحتاجها.

ستُمثل هذه الاستراتيجية ترقية كبيرة للطرق الحالية للتوزيع التي تتطلب تفاعلات بشرية على طول الرحلة. كل تفاعل بشري يزيد من خطر حدوث خطأ. إذا نجحت أعمال الباحثين، فإن هذه الأدوية المطبوعة ثلاثيًا ستكون أكثر فاعلية وتوافرًا للجميع.

الرعاية الصحية الفردية

فائدة رئيسية أخرى لهذا النهج هي إمكانية تخصيص الأدوية لتناسب احتياجات المريض المحددة. على سبيل المثال، يمكن للأدوية المطبوعة ثلاثيًا أن تأخذ في الاعتبار مقاييس الشخص الرئيسية بما في ذلك العمر، الحالة الصحية، الجهاز المناعي، وحتى الملف الجيني. سيساهم هذا النهج في جعل العلاجات أكثر فعالية وأقل خطرًا للمستخدمين.

الأدوية المدمجة

بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى تناول الكثير من الأدوية يوميًا، فإن فكرة طابعة ثلاثية الأبعاد تجمع الحبوب في خيار يومي واحد تُعد ميزة كبيرة. سيستفيد كبار السن الذين ينسون حبوبهم اليومية أو غيرهم من المتطلبات الطبية المكثفة من جودة حياة أفضل باستخدام هذه الأجهزة.

توزيع اللقاحات

منطقة رئيسية أخرى يمكن أن تحسن فيها الأدوية المطبوعة ثلاثيًا نظام اللقاحات الحالي. خلال جائحة كوفيد-19، شهد العالم صعوبة توزيع اللقاحات على السكان. كانت المناطق النائية والمواقع غير المتصلة هي الأخيرة التي تلقت اللقاحات.

في المستقبل، ستسيطر مرافق التصنيع الموزعة وعلى نقطة الرعاية (POC) على السوق. ستستفيد هذه المواقع من طابعات ثلاثية الأبعاد لتزويد مرضاها بخيارات رعاية صحية متقدمة تشمل أدوية مخصصة صُممت خصيصًا لتلبية احتياجات المريض، مما يوفر على المستشفيات عناء وضع استراتيجية توزيع موثوقة.

الأدوية ذات الطعم الأفضل

قد لا يبدو ذلك مشكلة كبيرة، لكن طعم الأدوية يُعد مصدر قلق للمطورين. الأطفال، على وجه الخصوص، أكثر احتمالًا لتناول وصفاتهم إذا لم يكن طعمها فظيعًا. القول المأثور القديم، “ملعقة من السكر تساعد الدواء على الانزلاق” سيصبح قريبًا منقرضًا حيث ستتمكن الطابعات ثلاثية الأبعاد من صنع أي نكهة للدواء عند الحاجة.

الشركات التي قد تستفيد من نتائج هذه الدراسة

يمكن للعديد من مقدمي الرعاية الصحية ومزودي الأدوية الاستفادة من هذا البحث ودفع أعمالهم إلى الأمام. حركة الرعاية الصحية باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في كامل نشاطها، وبعض المنافسين الرئيسيين كانوا يروّجون لهذه الجهود لسنوات. إليك بعض الشركات التي قد تشهد زيادة كبيرة في الإيرادات بفضل هذه الاكتشافات.

Aprecia Pharmaceuticals

تُعد Aprecia Pharmaceuticals شركة أمريكية لتصنيع الأدوية على نطاق تجاري تستمر في ريادة قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد. حققت الشركة إنجازات ملحوظة، بما في ذلك كونها أول مزود يحصل على دواء مطبوع ثلاثيًا (levetiracetam) معتمد من قبل FDA. تضع هذه التطورات Aprecia Pharmaceuticals في طليعة الطباعة ثلاثيًا في الثورة الطبية.

Stratasys Ltd.

SSYS مخطط السعر

شركة أخرى رائدة في التصنيع لديها القدرة على الاستفادة من هذا البحث هي Stratasys Ltd. (SSYS ) تقدم هذه الشركة المتخصصة في التكنولوجيا الطبية والرقمية العديد من المنتجات المصممة لتحسين تخطيط الجراحة، تدريب الأطباء، والنماذج المخصصة للمرضى. وبالتالي، تحتل الشركة موقعًا قويًا في السوق كقوة رائدة.

يُعتبر سهم Stratasys “احتفاظًا قويًا” بسبب موقع الشركة وأبحاثها. أجرت الشركة أيضًا بعض التغييرات الداخلية التي ساعدت في جذب المزيد من المستثمرين إلى قضيتها. على وجه الخصوص، شهد هذا العام تعيين أمير كلاينر كمدير عمليات، ما حسّن عمليات الشركة وأسعار أسهمها.

مستقبل الأدوية المطبوعة ثلاثيًا

سيكون مستقبل الأدوية المطبوعة ثلاثيًا مثيرًا للمراقبة. ستستمر هذه الأجهزة في أن تصبح أصغر وأكثر موثوقية. بالإضافة إلى ذلك، سيتحسن شبكة الدعم الخاصة بها. قريبًا، قد ترى طبيبًا يرسل مريضًا إلى المنزل مع طابعة تنتج تلقائيًا الأدوية المطلوبة بناءً على حالته.

الأدوية المطبوعة ثلاثيًا تحسن الرعاية الصحية

من السهل أن نرى أن الأدوية المطبوعة ثلاثيًا هي مستقبل صناعة الرعاية الصحية. الشحن والسفر هما من أكبر المخاطر التي تواجه الأدوية، حيث يمكن أن تتدهور بسرعة في درجات حرارة، مواقع، ضغط، وعوامل بيئية غير مناسبة. يمكن لتدابير مراقبة الجودة التي قدمها فريق بحث NIST أن ترفع المستوى وتخلق معايير موثوقة تساعد سوق الأدوية المطبوطة ثلاثيًا بأكمله على التطور بشكل ثابت وشفاف.

تعرف على مشاريع التصنيع المبتكرة الأخرى الآن now.