Wydrukuj sobie lekarstwo

Dzięki nowej technice możliwe będzie szybkie wytwarzanie leków na zamówienie

Publikacja: 20.04.2012 00:55

Przestrzenne drukarki (tzw. drukarki 3D) umożliwiają wytworzenie praktycznie dowolnych przedmiotów z plastycznych materiałów. Działają – w uproszczeniu – na podobnej zasadzie jak znane wszystkim drukarki atramentowe – głowica z wieloma dyszami natryskuje drobiny atramentu na roboczą powierzchnię. Tyle że w przypadku drukarek 3D głowica może poruszać się w trzech wymiarach, a atramentem może być dowolne tworzywo.

Tego typu urządzenia wykorzystywane są już w projektowaniu (pozwalają błyskawicznie wytworzyć model na podstawie pliku komputerowego), medycynie (lekarze produkują tak implanty), stomatologii, jubilerstwie czy architekturze. Pierwszy raz naukowcy wykorzystali jednak tę technikę do wytworzenia mikrolaboratorium chemicznego umożliwiającego samodzielną produkcję leków.

Według prof. Leroya Cronina z Uniwersytetu w Glasgow podobne urządzenia już za pięć lat trafią do firm farmaceutycznych. Za 20 lat używać ich będziemy w domu. Tym bardziej że ceny takich drukarek spadają. Te do profesjonalnych zastosowań mogą kosztować powyżej 20 tys. dolarów. Lecz urządzenie użyte przez naukowców z Glasgow kosztowało dziesięć razy mniej.

Sękacz inżynierów

Jak mogłoby wyglądać użycie takiego urządzenia do produkcji leków? Z Internetu pacjent mógłby skopiować przepis – nie tylko składniki chemiczne leku, ale również sprzęt do jego wyprodukowania. Na podstawie takiej recepty drukarka 3D wytworzyłaby zbiorniczki na substancje chemiczne, same substancje i wreszcie pojemnik, w którym zachodziłyby reakcje chemiczne prowadzące do ostatecznego wyprodukowania leku.

– Pokazujemy, że można wziąć składniki chemiczne, przepuścić je przez drukarkę i stworzyć reaktor chemiczny, w którym powstanie pożądana substancja – mówi Mark Symes należący do zespołu naukowców. – W przyszłości będzie można kupić zwykłe odczynniki chemiczne, włożyć je do drukarki 3D, nacisnąć guzik i otrzymać całe laboratorium z potrzebnymi składnikami, które wyprodukuje lek na receptę.

Zespół z Uniwersytetu w Glasgow jako atrament wykorzystał specjalnie przygotowany żel zawierający potrzebne składniki.

– Połączyliśmy pomysł szklanych probówek, reaktorów chemicznych, z ich zawartością, czyli substancjami chemicznymi, w jednym procesie produkcyjnym – opisuje prof. Cronin. – Wygląda to trochę jak sękacz – ciasto z warstwami. Najpierw kładzie się najsłabiej reagującą substancję, a na to nakłada warstwy kolejnych. Na końcu dodajemy płynu na sam wierzch. Płyn przenika przez kolejne warstwy, tworząc nowe cząsteczki, aż do samego dołu, gdzie powstaje pożądana substancja – lek na zamówienie.

Dzięki technice druku trójwymiarowego między kolejnymi warstwami substancji chemicznych urządzenie nanosi odpowiednie filtry. To pozwala precyzyjnie kontrolować, co otrzymamy w ostatnim kroku.

Domowa apteka

„Taka technologia może przenieść drogie tradycyjne metody produkcji chemicznej do mniejszych laboratoriów, a nawet zrewolucjonizować dostęp do leków w krajach rozwijających się" – piszą badacze na łamach „Nature Chemistry".

Obecnie testowana wersja urządzenia jako dysze wykorzystuje dwie strzykawki sterowane komputerem. Po wydrukowaniu pojemnika z dwoma zbiornikami na substraty chemiczne i jednym na produkt wstrzykuje się do nich potrzebne substancje. Robi to ta sama drukarka 3D.

Naukowcy pracują teraz nad przyspieszeniem procesu produkcji. Zamierzają wykorzystać kilka różnych „atramentów" jednocześnie w celu wykonania bardziej złożonych reaktorów, zawierających np. elektrody czy katalizatory reakcji chemicznych. Chcą również wypróbować przepisy na leki dostępne obecnie w aptekach na receptę.

Przestrzenne drukarki (tzw. drukarki 3D) umożliwiają wytworzenie praktycznie dowolnych przedmiotów z plastycznych materiałów. Działają – w uproszczeniu – na podobnej zasadzie jak znane wszystkim drukarki atramentowe – głowica z wieloma dyszami natryskuje drobiny atramentu na roboczą powierzchnię. Tyle że w przypadku drukarek 3D głowica może poruszać się w trzech wymiarach, a atramentem może być dowolne tworzywo.

Tego typu urządzenia wykorzystywane są już w projektowaniu (pozwalają błyskawicznie wytworzyć model na podstawie pliku komputerowego), medycynie (lekarze produkują tak implanty), stomatologii, jubilerstwie czy architekturze. Pierwszy raz naukowcy wykorzystali jednak tę technikę do wytworzenia mikrolaboratorium chemicznego umożliwiającego samodzielną produkcję leków.

Pozostało 81% artykułu
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację
Materiał Promocyjny
Świąteczne prezenty, które doceniają pracowników – i które pracownicy docenią
Nauka
Przełomowe ustalenia badaczy. Odkryto życie w najbardziej „niegościnnym” miejscu na Ziemi
Nauka
Wyjątkowa pełnia już dziś. O której na niebie pojawi się Księżyc Bobrów?