L’ETH di Zurigo e i paradenti stampati in 3d che somministrano farmaci personalizzati

Paradenti stampati 3D progettati per l’uso come dispositivi di somministrazione di farmaci personalizzati

Il settore farmaceutico ha accolto con favore molte nuove innovazioni da quando la stampa 3D è entrata nel quadro e un’importante applicazione da prendere in considerazione è la somministrazione di farmaci . Abbiamo visto capsule , micro-razzi e persino microneedle usati per trasportare e somministrare farmaci, ma ora un gruppo di ricercatori dell’ETH di Zurigo in Svizzera ha pubblicato ricerche sull’utilizzo di paradenti stampati in 3D come dispositivi di somministrazione orale personalizzati.

Mentre la flessibilità e la velocità della tecnologia hanno reso possibile la stampa 3D di pillole e persino di vaccini , il team crede che la stampa 3D possa fare ancora di più e sia utilizzata per creare dispositivi personalizzati con capacità di rilascio del farmaco sostenibili che siano indossabili o impiantabili .

Secondo il giornale, “Un motivo principale per il divario tra la prototipazione e l’applicazione è che, sebbene siano stati compiuti ampi progressi nelle tecnologie di stampa 3D, i materiali e le procedure standardizzate rimangono generalmente inadeguati dal punto di vista farmaceutico, ostacolando lo sviluppo coerente e scalabile , Dispositivi per l’eluizione di farmaci stampati in 3D. ”

I paradenti sono generalmente utilizzati per proteggere i denti degli atleti in eventi sportivi, così come per scopi di allineamento dentale. Ma grazie alla capacità della stampa 3D di sfruttare e personalizzare la forma dei paradenti, il team di ricerca di ETH Zürich lo ha scelto come dispositivo di consegna orale proof-of-concept per il loro studio.

I ricercatori hanno pubblicato un documento sul loro lavoro, intitolato ” Stampa 3D di un dispositivo per la consegna orale indossabile personalizzato: uno studio primo-umano “, nella rivista Science Advances ; co-autori includono  Kun Liang, Simone Carmone, Davide Brambilla e Jean-Christophe Leroux, tutti provenienti dall’Istituto di Scienze Farmaceutiche dell’Università (IPW) nel Dipartimento di Chimica e Bioscienze Applicate .L’abstract recita: “Nonostante l’interesse crescente nella stampa tridimensionale (3D) per la produzione di formulazioni di dosaggio orale personalizzabili, nonostante un tablet approvato da Food and Drug Administration negli Stati Uniti, il potenziale completo della stampa 3D nelle scienze farmaceutiche non è stato realizzato . In particolare, i dispositivi di eluizione di farmaci stampati in 3D offrono la possibilità di personalizzazione in termini di forma, dimensione e architettura, ma le loro applicazioni cliniche sono rimaste relativamente inesplorate. Abbiamo utilizzato la stampa 3D per fabbricare un dispositivo orale personalizzato per la somministrazione di farmaci con design personalizzabile e tassi di rilascio regolabili sotto forma di paradenti e, successivamente, valutato le prestazioni di questo sistema nell’ambientazione nativa in un primo studio umano.

I paradenti, che sono stati impostati per fornire un composto precaricato, sono stati stampati in 3D con materiali PLA e PVA su una stampante 3D Leapfrog Xeed , utilizzando impronte dentali da scansioni intraorali. Il Clobetasol propionate (CBS), un corticosteroide antinfiammatorio, è stato utilizzato come farmaco modello, a causa della sua efficacia nel ridurre l’infiammazione orale; per lo studio sul rilascio umano, questo è stato sostituito con acido vanillico (VA) per alimenti.

Diverse miscele di PLA e PVA sono state sottoposte a CBS o VA al fine di produrre filamenti come materie prime di stampa 3D con cinetiche di rilascio regolabili. Un saggio di dissoluzione in vitro è stato utilizzato per valutare la cinetica di rilascio del farmaco dei paradenti stampati in 3D per due settimane. Per la sperimentazione clinica, sei volontari hanno indossato ciascuno dei tre diversi tipi di paradenti per due ore continue al giorno per tre giorni consecutivi, con una pausa di una settimana tra ciascun test.

Dalla scansione intra orale alla stampa 3D e infine con il paradenti personalizzato, l’intero flusso di lavoro ha richiesto meno di due ore.

“Questo lavoro dimostra un dispositivo di consegna sostenuto personalizzato stampato in 3D che consente la piena personalizzazione in termini di rilascio e design regolabili, segnando un passo importante nel colmare il divario tra la modellazione e l’applicazione clinica di dispositivi di somministrazione di farmaci stampati in 3D”.
I ricercatori ritengono che il loro approccio possa essere utilizzato per stampare in 3D altri dispositivi personalizzati per la somministrazione di farmaci su richiesta, il che potrebbe ridurre significativamente i tempi di attesa per i pazienti … perché chi vuole passare più tempo seduto nello studio del medico?

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