Nhóm nghiên cứu của TS Alvaro Goyanes tại Đại học College London đang thử nghiệm phương pháp sản xuất thuốc in 3D và giảm lượng thời gian cần thiết sản xuất một số loại thuốc từ ba đến bốn phút xuống còn vài giây. TS Goyanes dự đoán có thể thực hiện quy trình sản xuất chỉ trong giây.

Phương pháp mà nhóm nghiên cứu sử dụng được gọi là phương pháp quang tạo vật liệu, cho phép in toàn bộ viên thuốc cùng lúc. Các phương pháp in hiện nay sản xuất những thành phần của viên thuốc riêng biệt.

Một trong những kỹ thuật hàng đầu dành cho in 3D là phản ứng quang hóa vật liệu, mang lại độ phân giải cao nhất với độ phức tạp ở kích thước micro và phù hợp với nhiều loại thuốc vì không yêu cầu nhiệt cao.

Đối với thuốc in 3D, kỹ thuật sử dụng công thức nhựa thuốc (resin), thành phần thuốc cần thiết được hòa tan trong dung dịch hóa chất quang hoạt, kích hoạt bằng ánh sáng để làm đông đặc resin thành viên thuốc in. Kỹ thuật này sử dụng một tia laser, khi tiếp xúc với dung dịch sẽ biến vật liệu thành chất rắn.

Kỹ thuật hày được thực hiện bằng cách chiếu nhiều hình ảnh của viên thuốc ở các góc độ khác nhau lên nhựa thuốc (resin). Lượng ánh sáng chiếu vào dần dần tích tụ, cho đến khi đạt đến điểm xảy ra phản ứng trùng hợp. Điều chỉnh cường độ ánh sáng ở các góc khác nhau và chồng lên nhau, tất cả các điểm của viên thuốc 3D trong nhựa thuốc đạt đến ngưỡng cùng một lúc vàđông đặc đồng thời.

Thông thường, kỹ thuật này tạo ra từng lớp đối tượng, nhưng trong phản ứng polymer hóa khối, sẽ có ba chùm tia đến từ ba phía khác nhau. Khi 3 chùm tia sáng chạm vào nhau, nhựa thuốc sẽ chuyển từ thể lỏng sang thể rắn." Hơn nữa, sử dụng hệ thống gương, có thể tạo ra các cấu trúc phức tạp.

TS Goyanes cho biết, máy in do nhóm phát triển có giá tương đương với thiết bị được sử dụng trong ngành dược phẩm, phù hợp cho triển khai sản xuất quy mô lớn.

Ngoài tốc độ sản xuất gia tăng lên, một lợi thế khác của in 3D là khả năng sản xuất các loại thuốc phù hợp, mang lại lợi ích sức khỏe nhanh chóng cho bệnh nhân. Có tới 70% các loại thuốc đang được cung cấp cho bệnh nhân không mang lại hiệu quả như mong đợi, phần lớn là do liều lượng dưới mức tối ưu. Liều lượng quá cao sẽ dẫn đến tác dụng phụ nhưng liều lượng quá thấp không mang lại kết quả lâm sàng mong muốn."

Thuốc in 3D có thể được điều chỉnh theo nồng độ và phương pháp giải phóng thuốc trong cơ thể. In 3D cho phép phát triển thuốc giải phóng chậm, nhanh hoặc kết hợp cả hai, cho phép liều lượng giải phóng vào máu với tốc độ tùy chỉnh.

Nhóm nghiên cứu đã thành công việc tạo ra bằng chứng khái niệm khi in thuốc làm loãng máu warfarin cho phép giải phóng liều lượng với tốc độ có thể điều chỉnh.

Tiềm năng sử dụng in 3D để sản xuất thuốc có thể tạo ra thuốc chứa nhiều loại thuốc trong một viên. Lợi thế này sẽ đặc biệt hữu ích cho những người trên 65 tuổi, dùng nhiều loại thuốc.

Ngành công nghiệp dược phẩm đã nhận thấy tiềm năng của in 3D, các loại thuốc được sản xuất theo phương pháp này bắt đầu được thử nghiệm lâm sàng. Thuốc in 3D có thể được sử dụng trong dịch vụ y tế trong vòng ba đến năm năm tới.

Các thử nghiệm lâm sàng hiện đang được tiến hành tại Viện Gustave Roussy, Paris và Bệnh viện Trẻ em Great Ormond Street, London. Các nhà nghiên cứu tại những tổ chức này đang kiểm tra mức độ hiệu quả của thuốc in 3D từ điều trị các tình trạng Hội chứng Fragile X hiếm gặp đến ung thư. Sẽ có một cuộc thử nghiệm kéo dài một năm với hơn 300 bệnh nhân ung thư vú, được cung cấp thuốc in 3D với liều lượng phù hợp để xác minh, thuốc có làm giảm tác dụng phụ không mong muốn so với nhóm đối chứng sử dụng thuốc thông thường hay không.

Trong tương lai, in 3D có thể là một cuộc cách mạng trong sản xuất thuốc. Thuốc không chỉ được sản xuất với tốc độ nhanh, giảm giá thành mà có thể điều chỉnh chữa trị hiệu quả bệnh nhân.