Pillole di cannabidiolo (CBD) stampate in 3D

GLI SCIENZIATI SVILUPPANO PILLOLE DI CBD STAMPATE IN 3D

Un team di ricerca svedese e greco ha creato un algoritmo che consente compresse personalizzate di cannabidiolo (CBD) stampate in 3D.

Utilizzando la nuova configurazione degli scienziati, è possibile creare “film orodispersibili” o capsule di fusione, con dimensioni, dosaggi e proprietà di rilascio del farmaco ottimizzati per il paziente. L’approccio si è già dimostrato ideale per le pillole di CBD per la stampa 3D desktop e, in futuro, il team ritiene che potrebbe consentire la produzione locale di medicinali su misura presso ospedali, farmacie o persino a casa dei pazienti.

“Un cittadino americano su sette usa il CBD”, scrivono i ricercatori, “Questi prodotti sono venduti liberamente nei dispensari statunitensi e questa distribuzione incontrollata ne facilita l’abuso. La personalizzazione del prodotto farmaceutico è una potenziale misura per inibire l’abuso di CBD, poiché sia ​​la dose che la via di somministrazione prevista saranno personalizzate per ciascun paziente “.

Una ciotola di semi di cannabis e una bottiglia di olio di CBD.
L’algoritmo di stampa 3D degli scienziati potrebbe alla fine consentire agli utenti di stampanti 3D desktop di creare tablet CBD personalizzati a casa. Foto tramite Pixabay.
Stampa 3D di farmaci fatti in casa

Poiché le stampanti 3D desktop continuano a diventare più facilmente accessibili, il numero di prodotti che è possibile creare con esse sta aumentando in modo esponenziale. Questi sistemi in gran parte basati su FFF hanno un potenziale particolare quando si tratta di fabbricare farmaci personalizzati, che possono essere programmati per soddisfare l’età, le dimensioni, la dieta o le esigenze di vita di un paziente.

A seconda della gravità delle condizioni di un individuo, i farmaci personalizzati possono persino essere vitali per le loro possibilità di sopravvivenza, rendendo altamente desiderabile una produzione su misura su richiesta. Nel frattempo, in altri casi meno gravi, i pazienti nel Regno Unito e negli Stati Uniti stanno adottando sempre più prodotti CBD, che sono commercializzati come rimedi rilassanti a basse concentrazioni.

Tuttavia, salvavita o meno, queste compresse sono prodotte in serie, limitando la loro personalizzazione e il costo del CBD nel Regno Unito può raggiungere oltre £ 100 a seconda della forza. Per rendere la produzione medica distribuita più fattibile per gli utenti di tutti i giorni, gli scienziati hanno quindi sviluppato un algoritmo basato sull’intelligenza artificiale, che crea automaticamente progetti di farmaci specifici per il paziente pronti per la stampa.

In sostanza, l’algoritmo proof-of-concept dei ricercatori utilizza semplici funzioni matematiche per convertire i requisiti di peso e dosaggio di un individuo in un modello 3D per un tablet personalizzato. Come ulteriore vantaggio, il software fornisce agli utenti un set di parametri ottimale per ogni filamento e genera un file “scad” compatibile con la maggior parte delle macchine.

Data la crescente popolarità del CBD, gli scienziati hanno deciso di testare il loro algoritmo creando compresse caricate con cannabis utilizzando una stampante 3D MakerBot Replicator 2X. I campioni, che misurano 0,1 mm di altezza e contengono il 2%, il 4% o il 6% di CBD, si sono dimostrati dimensionalmente accurati, dimostrando la precisione del modello AI del team.

È interessante notare che i ricercatori hanno successivamente scoperto che la larghezza delle aste “del materiale costitutivo” delle compresse oscillava ogni volta che l’ugello della stampante passava su strati riempiti in modo non uniforme. Sebbene questo fenomeno abbia portato all’accumulo di materie prime extra, non ha influenzato la composizione del CBD di ciascuna compressa, ma potenzialmente merita ulteriori indagini.

Durante i primi dieci minuti di test, oltre il 90% delle compresse di CBD degli scienziati è stato sciolto (nella foto). Immagine tramite l’International Journal of Pharmaceutics.
In test successivi, gli scienziati hanno valutato le prestazioni delle loro pillole di cannabis in-vitro, esponendole a piatti carichi di cellule. I risultati hanno mostrato che le caratteristiche strutturali e la concentrazione di ciascuna capsula hanno influenzato il suo tempo di disintegrazione e che entro dieci minuti ogni singola compressa aveva rilasciato oltre il 90% della dose dichiarata.

Nonostante il loro successo durante i test iniziali, i ricercatori hanno anche riconosciuto la necessità di un algoritmo più dettagliato, che includa ulteriori parametri sulle condizioni dei pazienti. Allo stesso modo, l’elaborazione di tali informazioni personali in un mondo in cui è sempre più incline al furto online, rappresenta un’altra complicazione per un futuro modello di produzione distribuita.

Alla luce di queste potenziali battute d’arresto, gli scienziati ritengono che il loro approccio costituisca solo un primo passo verso farmaci CBD personalizzati, ma alla fine potrebbe aiutare a ridurre l’abuso e curare malattie come l’ansia o il morbo di Parkinson.

“Questo approccio è un percorso alternativo per promuovere l’automazione nella produzione di medicinali altamente personalizzati”, hanno concluso i ricercatori. “Prevediamo che ulteriori ricerche farmaceutiche e soluzioni ingegneristiche daranno forma e materializzeranno gradualmente il previsto ambiente di salute digitale”.

AM avanza nella produzione clinica

La ricerca sui tablet stampati in 3D ha fatto passi da gigante negli ultimi anni e ha prodotto dispositivi a dosaggio controllato per il trattamento di varie malattie diverse.

I ricercatori dell’University College di Londra , ad esempio, hanno compresse oppioidi stampate in 3D con proprietà resistenti all’alcool e deterrenti all’abuso. Attraverso il loro progetto, il team mira a combattere la crescente crisi sanitaria causata dall’abuso di oppioidi causata dalla prescrizione eccessiva di antidolorifici ad alta intensità.

Allo stesso modo, gli scienziati pakistani hanno sviluppato antibiotici fabbricati in additivi , progettati per migliorare i risultati clinici per i pazienti gravemente malati. Modificando i parametri della loro stampante 3D, i ricercatori sono stati in grado di controllare con precisione i livelli di dosaggio dei loro dispositivi di somministrazione dei farmaci.

A un livello più commerciale, lo specialista farmaceutico FabRx commercializza la sua stampante 3D M3DIMAKER , progettata specificamente per la produzione di tablet personalizzati. La macchina non è solo in grado di creare profili di dosaggio specifici per il paziente, ma di produrre “polipillole” che combinano più farmaci in un’unica stampa.

Le scoperte degli scienziati sono dettagliate nel loro documento intitolato ” Progettazione digitale automatizzata per terapie personalizzate stampate in 3D. “Lo studio è stato co-autore di Georgios K. Eleftheriadis, Efthymios Kantarelis, Paraskevi Kyriaki Monou, Eleftherios G. Andriotis, Nikolaos Bouropoulos, Emmanouil K. Tzimtzimis, Dimitrios Tzetzis, Jukka Rantanen e Dimitrios G. Fatouros.

Durante il progetto, il team era basato su più siti, tra cui l’ Università Aristotele di Salonicco , l’Università ellenica internazionale , il KTH Royal Institute of Technology , l’ Università di Patrasso , l’ Università di Copenaghen e l’ ICEHT .

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