Los medicamentos impresos en 3D podrían revolucionar los enfoques actuales de medicación

Los avances en el mercado de medicamentos impresos en 3D podrían tener un efecto resonante en el sistema de salud global en los próximos años. En particular, la impresión de medicamentos en 3D es más popular que nunca debido a la multitud de beneficios que ofrece. Ahora, un grupo de ingenieros de NIST ha tomado medidas para crear e integrar una estructura de calidad por diseño (QbD) en el mercado. Esto es lo que necesitas saber.

Medicamentos impresos en 3D

Cuando piensas en impresoras 3D, probablemente imagines un dispositivo que crea algún tipo de herramienta o artículo de plástico. Aunque estos son los tipos de impresoras 3D más populares, la tecnología ha avanzado mucho en la última década. Ahora, es fácil para los fabricantes imprimir metales, composites, alimentos e incluso medicamentos.

Fuente – NIST

Estos dispositivos funcionan como impresoras de inyección de tinta tradicionales, ya que poseen pequeños depósitos de tinta que distribuyen su contenido en una bandeja o cápsulas cuando se les indica. Cada depósito puede cargarse con un medicamento específico, lo que permite al dispositivo crear dosis precisas y personalizadas cuando sea necesario. Además, estos dispositivos también son capaces de imprimir el medicamento como finas tiras bucales disolubles.

Historia de los medicamentos impresos en 3D

La historia de la medicación impresa en 3D es una historia interesante que abarca múltiples industrias y tecnologías. Sólo recientemente estos dispositivos se han vuelto lo suficientemente precisos como para manejar estas tareas críticas. En 2015, un fármaco para la epilepsia llamado Spritam (levetiracetam) se convirtió en el primer medicamento impreso en 3D en recibir la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA).

Esta decisión marcó un gran cambio de impulso, al demostrar que el concepto de imprimir medicamentos in situ era ahora una realidad. Desde entonces, se ha dedicado un considerable esfuerzo a mejorar los dispositivos, la logística y el marco necesario para apoyar una industria de medicamentos impresos en 3D. Por ello, el estudio de los investigadores para mejorar la calidad y consistencia de estos fármacos busca crear nuevos estándares que ayuden a prevenir errores de cálculo en tiempo real en el futuro.

Estadísticas de los medicamentos impresos en 3D

Hay mucho entusiasmo alrededor del movimiento de medicamentos impresos en 3D. Los profesionales de la salud y los pacientes están ansiosos por ver estas opciones más convenientes y accesibles entrar en los servicios. Según los investigadores, la industria ha registrado una tasa de crecimiento anual del 7 % y se espera que continúe a este ritmo hasta 2025, cuando se prevé que alcance los 437 millones de dólares en ingresos.

Obstáculos para la adopción a gran escala de los medicamentos impresos en 3D

Los fabricantes y usuarios de impresoras 3D deberán superar algunas preocupaciones si quieren que estos dispositivos se conviertan en el estándar industrial del futuro. La primera preocupación es garantizar que las impresoras puedan producir los medicamentos requeridos de manera precisa y constante. Se deben implementar medidas automáticas y rigurosas de control de calidad antes de que estos dispositivos puedan confiarse para crear fármacos que cambian la vida.

Preocupaciones legales

Otra gran preocupación para los fabricantes y farmacias son las ramificaciones legales. Ya existen muchos precedentes en términos de negligencia médica. Los farmacéuticos tienen una gran responsabilidad, ya que deben mezclar y crear el medicamento que sus pacientes requieren. Cuando cometen un error en una receta, pueden producir resultados terribles, incluida la muerte.

En el pasado, estos casos se examinaban y se revisaban las acciones del profesional médico por negligencia. Al tratarse de un dispositivo de impresión automatizado, la idea de ramificaciones legales se vuelve más compleja. ¿Quién es responsable de los errores de la impresora? ¿Qué pasa si el error está en la receta solicitada o en la persona a quien el farmacéutico se la entrega? Todas estas preocupaciones han dejado a los equipos legales buscando soluciones variables.

Estudio

Entendiendo que el control de calidad es, de lejos, uno de los mayores obstáculos que deben superarse para impulsar esta tecnología, un grupo de investigadores de NIST ha desarrollado una forma única de ayudar a mejorar los resultados de la impresión 3D. Su análisis de causa y efecto permite a los desarrolladores elevar su monitoreo de control de calidad mientras reducen la carga de trabajo.

El nuevo protocolo puede medir la cantidad de fármacos añadidos, el diámetro de la boquilla, los canales de presión del sistema y el número de gotas dispensadas (CPPs) para cada medicamento impreso. Este informe detallado permite a los profesionales de la salud que operan impresoras evaluar sus enfoques y reducir ineficiencias. También ayuda a crear normas de seguridad mientras se evalúan las mejores prácticas relacionadas con garantizar la dosificación exacta.

El estudio integró LEDs y fotodiodos en las boquillas de la impresora 3D. Estas luces están diseñadas para medir la consistencia, los ingredientes y otras métricas clave del proceso de creación del fármaco en tiempo real y en el sitio. Es vital comprender que el control de calidad in situ es un paso crucial para mejorar los procedimientos de calidad del sector.

Investigadores

Un equipo de ingenieros del centro de investigación NIST, liderado por el científico Thomas P. Forbes, llevó a cabo el estudio. Su objetivo de introducir un protocolo de calidad por diseño en la industria ha demostrado ser exitoso para determinar los atributos críticos de material (CMAs) y los parámetros críticos del proceso (CPPs) necesarios para mejorar el paradigma de fabricación farmacéutica.

Marco

El trabajo del equipo de investigación no terminó con el control de calidad in situ. Continúan esforzándose en desarrollar, desplegar y gestionar la infraestructura necesaria para apoyar una economía de medicamentos impresos en 3D. Estas tareas incluyen crear fabricantes de ingredientes farmacéuticos y mejorar los métodos de distribución donde sea posible.

Prueba

Los investigadores iniciaron su prueba revisando los ingredientes. Los medicamentos pueden degradarse por muchas razones, por lo que todos los ingredientes deben someterse a una prueba de control de calidad antes de su uso. Para llevar a cabo esta prueba, el equipo empleó espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis).

Este método de control de calidad aprovecha la luz ultravioleta que se dirige a las gotas del medicamento. La luz reflejada puede usarse para determinar la composición química del medicamento. Notablemente, cada boquilla tiene una de estas luces de calidad adherida en la punta.

Cada gota debe pasar por la iluminación ultravioleta, asegurando que haya datos de control de calidad para cada gota utilizada. Este método permite a los investigadores confirmar que las boquillas funcionan y están libres de partículas de polvo, suciedad u otros contaminantes.

Resultados

Los resultados finales del estudio mostraron que el sistema de iluminación mejoró significativamente el control de calidad. Los investigadores pudieron rastrear de forma constante la uniformidad usando el método de bajo costo y en el sitio. Notablemente, se utilizaron viales de solución líquida de una sola dosis de levotiroxina sódica en glicerina/agua para la prueba porque pueden verificarse rápidamente para control de calidad. Específicamente, el equipo midió el conteo de gotas en línea durante la dispensación con precisión exacta, el volumen de cada fármaco añadido y otros puntos de datos cruciales.

Beneficios que los medicamentos impresos en 3D aportan al mercado

Es fácil ver que los medicamentos impresos en 3D podrían ser el camino del futuro. Ofrecen la ventaja de ser creados in situ. Imagina entrar a tu farmacia local, entregar tu receta y que una impresora automatizada cree las dosis precisas que necesitas.

Esta estrategia representaría una mejora importante respecto a los métodos actuales de distribución que requieren interacciones humanas a lo largo del proceso. Cada interacción humana aumenta el riesgo de error. Si el trabajo de los investigadores se completa con éxito, estos medicamentos impresos en 3D serán más eficaces y accesibles para todos.

Atención sanitaria individualizada

Otro beneficio importante de este enfoque es que los medicamentos pueden personalizarse para adaptarse a las necesidades específicas del paciente. Por ejemplo, los medicamentos impresos en 3D pueden tener en cuenta métricas clave de una persona, como su edad, salud, sistema inmunológico e incluso su perfil genético. Este enfoque hará que los remedios sean más eficaces y menos peligrosos para los usuarios.

Medicamentos combinados

Para quienes necesitan tomar muchos medicamentos diariamente, la perspectiva de una impresora 3D que combine píldoras en una única opción diaria es una gran ventaja. Los adultos mayores que olvidan sus píldoras diarias u otras personas con requerimientos médicos extensos mejorarán su calidad de vida usando estas máquinas.

Distribución de vacunas

Otro área clave donde los medicamentos impresos en 3D podrían mejorar el sistema actual es la distribución de vacunas. Durante la pandemia de COVID‑19, el mundo vio la dificultad de distribuir vacunas a la población. Las áreas remotas y otros lugares fuera de la ruta fueron los últimos en recibir las vacunas.

En el futuro, las instalaciones de fabricación distribuida y de punto de atención (POC) dominarán el mercado. Estos lugares aprovecharán las impresoras 3D para ofrecer a sus pacientes opciones de atención sanitaria avanzadas, incluidos medicamentos personalizados diseñados específicamente para satisfacer las necesidades del paciente, ahorrando a los hospitales el problema de idear una estrategia de distribución fiable.

Medicamentos de mejor sabor

Puede que no parezca un problema importante, pero el sabor de los fármacos es una preocupación para los desarrolladores. Los niños, en particular, son más propensos a consumir sus recetas si no saben horrible. El viejo dicho, “Solo una cucharadita de azúcar ayuda a que la medicina baje“, pronto quedará obsoleto, ya que las impresoras 3D podrán crear casi cualquier sabor de medicamento cuando se desee.

Empresas que podrían beneficiarse de los resultados de este estudio

Varias empresas de salud y proveedores de fármacos podrían aprovechar esta investigación y impulsar sus negocios. El movimiento de impresión 3D en salud está en pleno auge, y algunos contendientes importantes han estado pioneros en estos esfuerzos durante años. Aquí hay algunas empresas que podrían ver aumentos serios de ingresos gracias a estos descubrimientos.

Aprecia Pharmaceuticals

Aprecia Pharmaceuticals es un fabricante farmacéutico a escala comercial con sede en EE. UU. que continúa liderando el sector de impresión 3D. La empresa ha logrado hitos notables, incluido ser el primer proveedor en obtener la aprobación de la FDA para un medicamento impreso en 3D (levetiracetam). Estos desarrollos sitúan a Aprecia Pharmaceuticals a la vanguardia de la impresión 3D en la revolución médica.

Stratasys Ltd.

(SSYS )

Otro fabricante pionero que tiene el potencial de capitalizar esta investigación es Stratasys Ltd. Esta empresa de tecnología médica y de salud ofrece numerosos productos diseñados para mejorar la planificación quirúrgica, la capacitación de médicos y los modelos específicos de pacientes. Como tal, la compañía ocupa una posición fuerte en el mercado como fuerza pionera.

Las acciones de Stratasys se consideran una fuerte “mantener” debido al posicionamiento y la investigación de la empresa. El fabricante también ha realizado algunos cambios internos que han ayudado a atraer a más inversores a su causa. Específicamente, este año se nombró a Amir Kleiner como Director de Operaciones. Esta maniobra mejoró las operaciones de la compañía y el precio de sus acciones.

Futuro de los medicamentos impresos en 3D

El futuro de los medicamentos impresos en 3D será emocionante de observar. Estos dispositivos seguirán haciéndose más pequeños y más fiables. Además, su red de soporte mejorará. Pronto podrías ver a un médico enviar a un paciente a casa con una impresora que producirá automáticamente los medicamentos necesarios según su afección.

Los medicamentos impresos en 3D mejoran la atención sanitaria

Es fácil ver que los medicamentos impresos en 3D son el futuro de la industria sanitaria. El envío y los viajes son dos de los mayores riesgos para los medicamentos, ya que pueden degradarse rápidamente en temperaturas, ubicaciones, presiones y factores ambientales inadecuados. Las medidas de control de calidad introducidas por el equipo de investigación de NIST tienen el potencial de elevar el estándar y crear normas fiables que ayuden a que todo el mercado de medicamentos impresos en 3D se desarrolle de manera consistente y transparente.

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