Les médicaments imprimés en 3D pourraient bouleverser les approches actuelles de la médication

Les percées sur le marché des médicaments imprimés en 3D pourraient avoir un effet retentissant sur le système de santé mondial dans les années à venir. Notamment, l’impression 3D de médicaments est plus populaire que jamais grâce à la multitude d’avantages qu’elle offre. Aujourd’hui, un groupe d’ingénieurs du NIST a entrepris de créer et d’intégrer une structure qualité‑par‑conception (QbD) sur ce marché. Voici ce que vous devez savoir.

Médicaments imprimés en 3D

Lorsque vous pensez aux imprimantes 3D, vous imaginez probablement un appareil créant un outil ou un objet en plastique. Bien que ces types d’imprimantes soient les plus répandus, la technologie a considérablement évolué au cours de la dernière décennie. Aujourd’hui, il est facile pour les fabricants d’imprimer des métaux, des composites, des aliments et même des médicaments.

Source – NIST

Ces appareils fonctionnent comme les imprimantes à jet d’encre traditionnelles : de minuscules réservoirs d’encre distribuent leur contenu sur un plateau ou des capsules lorsqu’ils sont dirigés. Chaque réservoir peut être chargé d’un médicament particulier, permettant à l’appareil de créer des doses précises et personnalisées à la demande. De plus, ces dispositifs sont capables d’imprimer le médicament sous forme de fines bandes orales solubles.

Histoire des médicaments imprimés en 3D

L’histoire des médicaments imprimés en 3D est une saga intéressante qui traverse plusieurs industries et technologies. Ce n’est que récemment que ces appareils sont devenus suffisamment précis pour gérer ces tâches critiques. En 2015, un médicament contre l’épilepsie appelé Spritam (lévetiracétam) est devenu le premier médicament imprimé en 3D à recevoir l’approbation de la Food and Drug Administration.

Cette décision a marqué un tournant majeur, démontrant que l’idée d’imprimer des médicaments sur place était désormais une réalité. Depuis, des efforts considérables ont été déployés pour améliorer les appareils, la logistique et le cadre nécessaires au soutien d’une industrie des médicaments imprimés en 3D. Ainsi, l’étude des chercheurs visant à améliorer la qualité et la cohérence de ces médicaments cherche à créer de nouvelles normes qui pourront prévenir les erreurs de calcul en temps réel à l’avenir.

Statistiques sur les médicaments imprimés en 3D

Il y a beaucoup d’enthousiasme autour du mouvement des médicaments imprimés en 3D. Les professionnels de santé et les patients sont impatients de voir ces options pratiques et plus accessibles entrer en service. Selon les chercheurs, l’industrie a connu un taux de croissance annuel de 7 % et devrait maintenir ce rythme jusqu’en 2025, où l’on prévoit un chiffre d’affaires de 437 M$.

Obstacles à l’adoption à grande échelle des médicaments imprimés en 3D

Les fabricants d’imprimantes 3D et leurs utilisateurs devront surmonter certaines préoccupations s’ils souhaitent faire de ces appareils la norme industrielle future. La première préoccupation est de garantir que les imprimantes puissent produire les médicaments requis avec précision et constance. Des mesures de contrôle qualité automatisées et rigoureuses doivent être mises en place avant que ces dispositifs puissent être considérés comme fiables pour créer des médicaments qui changent la vie.

Préoccupations juridiques

Une autre préoccupation majeure pour les fabricants et les pharmacies concerne les ramifications juridiques. De nombreux précédents existent déjà en matière de faute médicale. Les pharmaciens portent une grande responsabilité puisqu’ils doivent mélanger et créer les médicaments dont leurs patients ont besoin. Lorsqu’ils commettent une erreur de prescription, les conséquences peuvent être catastrophiques, y compris le décès.

Par le passé, ces cas étaient examinés et les actions du professionnel de santé étaient évaluées pour négligence. Lorsqu’on utilise un dispositif d’impression automatisé, la question des ramifications juridiques devient plus complexe. Qui est responsable des erreurs d’imprimante ? Que se passe-t-il si l’erreur provient de la prescription demandée ou de la personne à qui le pharmacien la délivre ? Toutes ces préoccupations ont laissé les équipes juridiques à la recherche de solutions variables.

Étude

Comprenant que le contrôle qualité est de loin l’un des plus grands obstacles à surmonter pour faire avancer cette technologie, un groupe de chercheurs du NIST a mis au point une méthode unique pour améliorer les résultats de l’impression 3D. Leur analyse cause‑effet permet aux développeurs d’améliorer le suivi du contrôle qualité tout en réduisant la charge de travail.

Le nouveau protocole peut mesurer la quantité de médicaments ajoutée, le diamètre de la buse, les canaux de pression du système et le nombre de gouttes dispensées (CPP) pour chaque médicament imprimé. Ce rapport détaillé permet aux praticiens de la santé utilisant des imprimantes d’évaluer leurs approches et de réduire les inefficacités. Il aide également à créer des normes de sécurité tout en évaluant les meilleures pratiques concernant l’assurance d’un dosage précis.

L’étude a intégré des LED et des photodiodes aux buses de l’imprimante 3D. Ces lumières sont conçues pour mesurer en temps réel et sur place la cohérence, les ingrédients et d’autres métriques clés du processus de création du médicament. Il est essentiel de comprendre que le contrôle qualité sur site est une étape cruciale pour améliorer les procédures de qualité du secteur.

Chercheurs

Une équipe d’ingénieurs du centre de recherche du NIST, dirigée par le scientifique Thomas P. Forbes, a mené l’étude. Leur objectif d’introduire un protocole qualité‑par‑conception dans l’industrie s’est avéré fructueux pour déterminer les attributs matériels critiques (CMAs) et les paramètres de processus critiques (CPP) nécessaires à l’amélioration du paradigme de fabrication pharmaceutique.

Cadre

Le travail de l’équipe de recherche ne s’est pas arrêté au contrôle qualité sur site. Ils continuent à investir des efforts dans le développement, le déploiement et la gestion de l’infrastructure nécessaire pour soutenir une économie de médicaments imprimés en 3D. Ces tâches comprennent la création de fabricants d’ingrédients pharmaceutiques et l’amélioration des méthodes de distribution existantes chaque fois que cela est possible.

Test

Les chercheurs ont commencé leur test en examinant les ingrédients. Les médicaments peuvent se dégrader pour de nombreuses raisons, il est donc indispensable que tous les ingrédients subissent un test de contrôle qualité avant utilisation. Pour réaliser ce test, l’équipe a employé la spectroscopie ultraviolet‑visible (UV‑Vis).

Cette méthode de contrôle qualité exploite la lumière ultraviolette qui est projetée sur les gouttes de médicament. La lumière réfléchie peut alors être utilisée pour déterminer la composition chimique du médicament. Notamment, chaque buse possède l’une de ces lumières de qualité attachée à son extrémité.

Chaque goutte doit traverser l’éclairage ultraviolet, garantissant ainsi la présence de données de contrôle qualité pour chaque goutte utilisée. Cette méthode permet aux chercheurs de s’assurer que les buses fonctionnent et sont exemptes de particules de poussière, de saleté ou d’autres contaminants.

Résultats

Les résultats finaux de l’étude ont montré que le système d’éclairage améliorait significativement le contrôle qualité. Les chercheurs ont pu suivre de façon constante l’uniformité grâce à cette méthode économique et sur site. Notamment, des flacons liquides à dose unique de lévothyroxine sodium dans une solution glycérine/eau ont été utilisés pour le test car ils peuvent être rapidement vérifiés pour le contrôle qualité. Plus précisément, l’équipe a mesuré le comptage en ligne des gouttes pendant la distribution avec une précision exacte, le volume de chaque médicament ajouté et d’autres points de données cruciaux.

Avantages que les médicaments imprimés en 3D apportent au marché

Il est facile de voir que les médicaments imprimés en 3D pourraient représenter l’avenir. Ils offrent l’avantage d’être créés sur place. Imaginez entrer dans votre pharmacie locale, remettre votre ordonnance et voir une imprimante automatisée créer les doses précises dont vous avez besoin.

Cette stratégie représenterait une amélioration majeure des méthodes de distribution actuelles qui nécessitent des interactions humaines tout au long du processus. Chaque interaction humaine augmente le risque d’erreur. Si le travail des chercheurs aboutit, ces médicaments imprimés en 3D seront plus efficaces et plus accessibles pour tous.

Santé personnalisée

Un autre avantage majeur de cette approche est que les médicaments peuvent être personnalisés pour répondre aux besoins spécifiques du patient. Par exemple, les médicaments imprimés en 3D peuvent tenir compte des paramètres clés d’une personne, notamment son âge, sa santé, son système immunitaire et même son profil génétique. Cette approche rendra les traitements plus efficaces et moins dangereux pour les utilisateurs.

Médicaments combinés

Pour ceux qui doivent prendre de nombreux médicaments chaque jour, la perspective d’une imprimante 3D combinant les pilules en une option quotidienne unique est un atout considérable. Les personnes âgées qui oublient leurs pilules quotidiennes ou d’autres patients ayant des exigences médicales importantes gagneront en qualité de vie grâce à ces machines.

Distribution des vaccins

Un autre domaine clé où les médicaments imprimés en 3D pourraient améliorer le système actuel est la distribution des vaccins. Pendant la pandémie de COVID‑19, le monde a constaté la difficulté de distribuer les vaccins à la population. Les zones reculées et autres emplacements hors des circuits habituels ont été les dernières à recevoir les vaccins.

À l’avenir, les installations de fabrication distribuées et de point de soins (POC) domineront le marché. Ces sites exploiteront les imprimantes 3D pour offrir à leurs patients des options de santé avancées, y compris des médicaments personnalisés conçus spécifiquement pour répondre aux besoins du patient, évitant ainsi aux hôpitaux de devoir élaborer une stratégie de distribution fiable.

Médicaments au meilleur goût

Cela peut ne pas sembler être un problème majeur, mais le goût des médicaments est une préoccupation pour les développeurs. Les enfants, en particulier, sont plus susceptibles de prendre leurs prescriptions s’ils n’ont pas un goût horrible. Le vieux dicton « Une cuillère de sucre aide le médicament à passer » deviendra bientôt obsolète, car les imprimantes 3D pourront créer presque n’importe quelle saveur de médicament à la demande.

Entreprises qui pourraient bénéficier des résultats de cette étude

Plusieurs fournisseurs de soins de santé et de médicaments pourraient exploiter cette recherche et faire progresser leurs activités. Le mouvement de la santé imprimée en 3D est en plein essor, et certains acteurs majeurs pionnent ces efforts depuis des années. Voici quelques entreprises qui pourraient voir leurs revenus augmenter sérieusement grâce à ces découvertes.

Aprecia Pharmaceuticals

Aprecia Pharmaceuticals est un fabricant pharmaceutique à l’échelle commerciale basé aux États‑Unis qui continue de pionnier le secteur de l’impression 3D. L’entreprise a accompli plusieurs jalons notables, dont le fait d’être le premier fournisseur à obtenir l’approbation de la FDA pour un médicament imprimé en 3D (lévetiracétam). Ces développements placent Aprecia Pharmaceuticals à l’avant‑garde de l’impression 3D dans la révolution médicale.

Stratasys Ltd.

SSYS Graphique du prix

Un autre fabricant pionnier qui pourrait capitaliser sur cette recherche est Stratasys Ltd. (SSYS ) Cette entreprise de technologie médicale et de santé propose de nombreux produits conçus pour améliorer la planification chirurgicale, la formation des médecins et les modèles spécifiques aux patients. Ainsi, la société occupe une position forte sur le marché en tant que force pionnière.

Les actions de Stratasys sont considérées comme un « hold » solide en raison du positionnement de l’entreprise et de la recherche. Le fabricant a également apporté des changements internes qui ont aidé à attirer davantage d’investisseurs. Plus précisément, cette année a vu la nomination d’Amir Kleiner au poste de directeur des opérations. Cette manœuvre a amélioré les opérations de l’entreprise et le cours de l’action.

Avenir des médicaments imprimés en 3D

L’avenir des médicaments imprimés en 3D sera passionnant à observer. Ces dispositifs continueront de devenir plus petits et plus fiables. De plus, leur réseau de soutien s’améliorera. Bientôt, vous pourriez voir un médecin envoyer un patient à la maison avec une imprimante qui produira automatiquement les médicaments nécessaires en fonction de son affection.

Les médicaments imprimés en 3D améliorent les soins de santé

Il est facile de voir que les médicaments imprimés en 3D représentent l’avenir de l’industrie de la santé. L’expédition et le transport sont deux des plus grands risques pour les médicaments, qui peuvent se dégrader rapidement à des températures, emplacements, pressions et facteurs environnementaux inappropriés. Les mesures de contrôle qualité introduites par l’équipe de recherche du NIST ont le potentiel d’élever les standards et de créer des normes fiables qui aideront l’ensemble du marché des médicaments imprimés en 3D à se développer de manière cohérente et transparente.

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