随着3D打印技术的不断发展,定制化医学已经越来越受到医患双方的重视。近日,美国北卡罗莱纳州Wake Forest大学的研究人员开发出一种计算机算法,该算法可以根据病人的生理特点和临床特点来设计和计算病人需要服用的药物剂量,随后生成3D打印文件从而实现定制化医药。研究人员称,这种方法非常精确,可以提高药物效率,同时减少不必要的副作用。
传统的医药剂量标准不会考虑病人的体重、种族或者肾脏和肝脏的功能,而这些信息实际上会极大地影响药物的效果。所以,传统制药方法对患者的身体有一定程度的伤害。Wake Forest大学此次的研究侧重于计算机算法,并利用精确的3D打印技术打印出完全个性化定制的药物。研究人员们将之称为“遗传药理学”,这种方法旨在根据DNA信息和个人的具体需要为病人配置匹配的药物。
该研究团队由该校内科教授Min Pu领导,他们开发的这个计算机算法原型包括一种可以根据剂量调整信息进行3D打印设计的软件。当病人的个体医学和生物学特征输入到系统中后,该软件会计算出需要药物的最佳剂量,并生成可3D打印数据。
经过反复测试和研究不同剂量的准确性和及变异性,研究人员发现打印出来的药丸和标准的计算机生成量之间仅有0.5%至0.6%的差异。Pu教授指出,这一结果表明利用3D打印来制造个性化药丸不仅可能,而且还有配制更加强效药物的潜力。
Pu教授认为这种新方法并不会立即改变当前医疗的方式,而是作为一种特例病症的治疗方法,比如吞咽困难的病人。
新算法可根据患者生理和临床特点定制最佳剂量的药丸
那3D打印定制化药物的优势到底在哪儿?
通过从微观层面控制液体材料与药物粉末的粘接,3D打印出来的药丸可呈现多孔结构,这意味着这些药片跟液体接触后能迅速溶解,且更容易吞咽。
通过3D打印出复杂的形状来改变药丸的表面积,医生可以控制药物释放的速度以及释放的时间。
该算法能够考虑到病人的生理因素,包括体重、年龄、种族、肾脏和肝脏的功能,从而优化药物的剂量和成分,提高效率,同时减少副作用。
可以根据个人喜好、药丸尺寸、使用的香精和颜色进行小批量制造。
药物的生产和销售更接近消费者,医院甚至可以按需定制药物,从而节省了大量的库存和通用的配方。
针对特殊患者的药物可以在医院内部制造,减少了等待时间。
长期来看,患者自己下载药物处方并在家里将其3D打印出来也是有可能的。
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