Tartu Ülikooli teadlased tõhustasid uudsete materjalide abil ravimite 3D-printimise tehnoloogiat

Kuigi ravimeid toodetakse praegu peamiselt suurtes kogustes, võib 3D-printimine muuta tuleviku ravimitootmise patsiendikesksemaks. Tartu Ülikooli farmatseutilise tehnoloogia nooremteaduri Kristiine Roostari juhitud värske uurimistöö aitab selle eesmärgi suunas sammu lähemale astuda ja toob esile võimalused ravimite senisest täpsemaks printimiseks.

Uuring keskendus pooltahke ekstrusiooni (SSE) tehnoloogiale, mille abil saab ravimeid printida geelitaolistest materjalidest. Selline lähenemine võimaldab kohandada ravimi annust, kuju ja toimekiirust vastavalt patsiendi vajadusele. Töö eesmärk oli hinnata, millised abiained sobivad printimiseks kõige paremini ning milline on saadud ravimite kvaliteet ja tõhusus.

Selleks segas Roostar aspiriini kolme erineva abiainega: poloksameeridega F68, F87 ja F108, mida on seni kasutatud vaid pealemääritavate ravimite tootmiseks. Kuna puhast toimeainet pole apteekides sageli saadaval, kasutatakse seal vajalike annuste saamiseks juba olemasolevaid tablette. Seetõttu võttis nooremteadur luubi alla ka kaks käsimüügi aspiriinipreparaati.

Printimise täpsuse hindamiseks kasutati esmalt 3D-printeri kiht kihi haaval loodud 4 x 4 ruudustikku. Seejärel valmistati samadest ainetest ka ümmargused tabletid. Kõige täpsemad ja ühtlasemad tulemused saadi abiainega F108. Teiste abiainete puhul tekkisid printimisel õhumullid ja tablettide servad jäid ebaühtlased, täpsustas Roostar.

„See on suur samm personaalse meditsiini ja nutika ravimtootmise suunas,” rõhutas ta. „Loodan, et välismaa kolleegid nopivad selle teadmise üles ja kordavad katseid teiste toimeainetega. Huvitav oleks näha, kas ja kuidas raviaine ise tulemusi mõjutab.”

Samas ei andnud loodetud tulemust juba valmis tablettide ümbertöötlemine, sest neis sisalduvad lisaained mõjutasid prinditava segu omadusi liigselt, mis halvendas 3D-printimise kvaliteeti.

Kuigi 3D-printimisel on suur potentsiaal muuta ravimitootmist patsiendikesksemaks, on see praegu veel peamiselt teadlaste pärusmaa. Patsientide käsutuses on selline printer vaid Tartu Ülikooli Kliinikumis, kus valmistatakse individuaalsete doosidega ravimeid näiteks vähihaigetele ja raskelt haigetele lastele.

Roostari hinnangul võiksid 3D-printerid jõuda lähiaastatel ka teistesse haiglatesse, tervishoiuasutustesse ja apteekidesse. Seni on peamine takistus olnud seadmete hind, kuid see on aja jooksul märgatavalt langenud. Samuti eeldab ravimite 3D-printimise laiem kasutuselevõtt selget õigusraamistikku ning ühtseid kvaliteedi- ja ohutusnõudeid, mis praegu veel puuduvad.

Kristiine Roostari teadusartikkel „Formulation and evaluation of semi-solid extrusion (SSE) 3D-printed drug preparations using poloxamers and polyethylene oxide as co-printed carrier polymers“ avaldati ajakirjas European Journal of Pharmaceutical Sciences.