3D 打印會(huì)像觸屏交互變革消費(fèi)電子一樣，改變制藥行業(yè)嗎？

01制藥的數(shù)字化：藥片可編程

如果說(shuō)有效成分是藥的“靈魂”，那么劑型就是賦予它形狀的“肉身”。一款作為商品售賣的上市藥物，除了有效成分的發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證，制劑也是重要的一環(huán)。有效成分怎樣與輔料配合，最終被制造成片劑、膠囊、顆粒等合適的形態(tài)，并在被吞咽下后溶解、釋放、再被人體吸收，都是制劑需要考慮的問(wèn)題。你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)緩釋膠囊，這是一種傳統(tǒng)的延遲釋放技術(shù)。每一粒膠囊里都有許多小顆粒，每一個(gè)小顆粒外面有包衣。依據(jù)包衣的薄厚不同，這些小顆粒就會(huì)在體內(nèi)分批次溶解，依批次釋放出內(nèi)核的有效成分，使藥效持續(xù)?？上攵@種膠囊制作需要多道工序：將包衣薄厚不同的小顆粒分別制作出來(lái)，再按比例灌裝成膠囊。

3D打印的革命性在于，可以用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全新思路來(lái)控制藥物的釋放過(guò)程。

以簡(jiǎn)單的恒速釋放為例，輔料不與有效成分發(fā)生反應(yīng)的前提下，再將它們混合好，按照設(shè)計(jì)好的結(jié)構(gòu)，一層層打印到藥片的對(duì)應(yīng)部位。那么進(jìn)入人體后，藥物也會(huì)一層層依次溶解。調(diào)整每一層的表面積，就可以調(diào)整相對(duì)應(yīng)部位的釋放速率。這種調(diào)整不依靠試錯(cuò)性試驗(yàn)，而是計(jì)算。根據(jù)已有的材料、溶解速度、表面積等已有數(shù)據(jù)，在電腦中先對(duì)藥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，再依據(jù)模型打印?？上攵?，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的數(shù)字化，能讓制藥的效率提升。這種生產(chǎn)方式的優(yōu)美之處還在于，它既實(shí)現(xiàn)了原有「片劑」、「膠囊」的各種釋放給藥的功能，又取消了兩者之間工藝上的差別。

今天，三迭紀(jì)已經(jīng)邁過(guò)成立前4年的技術(shù)驗(yàn)證期，進(jìn)入了第二個(gè)階段：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)期。今年1月，三迭紀(jì)的首款3D打印藥物產(chǎn)品獲得了美國(guó)FDA的新藥臨床批準(zhǔn)（IND），接下來(lái)將進(jìn)行臨床試驗(yàn)。這是繼2015年之后，全球第二款獲得美國(guó)FDA IND批準(zhǔn)的3D打印藥物。在中國(guó)，這款藥也進(jìn)入了注冊(cè)申報(bào)階段

這款名為T19的產(chǎn)品，是一種治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的藥物，預(yù)計(jì)在2023年向FDA提交上市申請(qǐng)。

02從科學(xué)設(shè)想到產(chǎn)品

常見(jiàn)的熱熔打印技術(shù)進(jìn)料必須是線材，這就對(duì)原料多了一層限制。三迭紀(jì)首創(chuàng)了熱熔擠出沉積（MED Melt Extrusion Deposition）的新技術(shù)。將粉末狀的原料和輔料軟化或融化成可流動(dòng)的半固體，通過(guò)打印頭擠出，層層打印，沉積凝固，最終成為預(yù)先設(shè)計(jì)好的三維結(jié)構(gòu)。

這樣可以打印的材料更廣泛，技術(shù)也更普適。

隨后，第二種成分——褪黑素才開(kāi)始釋放，而它會(huì)恒速釋放七個(gè)小時(shí)左右，貫穿整個(gè)睡眠時(shí)間；而在清晨，第三種成分——約等于一杯咖啡效果的70毫克左右的咖啡因才會(huì)釋放，喚醒患者。

03 30年的愿景

從商業(yè)角度，不僅要考慮技術(shù)的先進(jìn)性，也需要考慮從技術(shù)到產(chǎn)品的路徑。