近日，美國北卡羅萊納州Wake Forest大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種計算機(jī)算法可以根據(jù)病人的生理特點和臨床特點來設(shè)計和計算病人需要服用的藥物劑量。該算法隨后會生成可3D打印的文件，讓藥片通過3D打印制造出來。研究人員稱，這種方法非常精確，可以提高藥物效率，同時減少不必要的副作用。

眾所周知，傳統(tǒng)上按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格統(tǒng)一預(yù)制的藥丸并不會考慮病人的體重、種族或者腎臟和肝臟的功能，而這些信息實際上會極大地影響藥物的效果。傳統(tǒng)制藥這種“一刀切”實際上對于患者的身體危害相當(dāng)大。為此，Wake Forest大學(xué)的研究側(cè)重于計算算法，并且利用精確的3D打印技術(shù)打印出完全個性化印的藥物。研究人員們將之稱為“遺傳藥理學(xué)”，這種方法旨在根據(jù)DNA信息和個人的具體需要為病人配置匹配的藥物。

據(jù)了解，這個研究團(tuán)隊是由該校的內(nèi)科教授Min Pu領(lǐng)導(dǎo)的，他們開發(fā)的這個計算機(jī)算法原型包括了一種可以根據(jù)劑量調(diào)整信息進(jìn)行3D打印的軟件。當(dāng)病人的個體醫(yī)學(xué)和生物學(xué)特征輸入到系統(tǒng)中后，該軟件會計算出需要藥物的最佳劑量，并生成可3D打印數(shù)據(jù)。

在研究過程中，科學(xué)家們測試了五種不同劑量的準(zhǔn)確性和變異性——總共80個3D打印的藥丸，劑量從124毫克至373毫克不等。在測試中，研究人員發(fā)現(xiàn)了高水平的可重復(fù)性，其標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍從3毫克到5毫克，幾乎沒有變異性。他們還觀察到打印出來的藥丸和標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)生成量之間僅有0.5%至0.6%的差異。Pu教授指出，這一結(jié)果表明利用3D打印來制造個性化藥丸不僅可能，而且還有潛力成為一種配制更加強(qiáng)效的藥物，以更加精準(zhǔn)地治療病人的新方法。

盡管這只是初步的結(jié)果，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的測試，但是它們還是相當(dāng)有前途的。Pu教授稱，這種新方法并不會立即改變當(dāng)前醫(yī)療的方式，而是可以所謂醫(yī)生在治療特定病癥或者特殊的病人的一種可能的選項，比如吞咽困難的病人，或者可以把同樣的幾片藥合為一片等。

事實上，早在2015年8月份，制藥公司Aprecia開發(fā)的3D打印Levetiracetem藥片得到FDA批準(zhǔn)。那么，這種3D打印藥丸到底有什么好處呢？根據(jù)Pu教授的說法，該技術(shù)的優(yōu)勢包括：

通過從微觀層面控制液體材料與藥物粉末的粘接，3D打印出來的藥丸可以變得非常多孔，這意味著它們能夠在與液體接觸后能迅速溶解，更容易吞咽；

通過3D打印出復(fù)雜的形狀來改變藥丸的表面積，醫(yī)生可以控制藥物釋放的速度以及釋放的時間

其算法能夠考慮到病人你的生理因素，包括體重、年齡、種族、腎臟和肝臟的功能，從而可以優(yōu)化藥物的劑量和成分，提高效率，同時減少副作用

可以根據(jù)個人喜好、藥丸尺寸、使用的香精和顏色進(jìn)行小批量制造

藥物的生產(chǎn)和銷售更接近消費者，醫(yī)院甚至可以按需定制藥物，從而節(jié)省了大量的庫存和通用的配方。

針對特殊患者的藥物可以在醫(yī)院內(nèi)部制造，減少了等待時間；

長期來看，患者甚至可能自己下載藥物處方，在家里將其3D打印

Pu教授在2015年11月份舉行的美國心臟學(xué)會科學(xué)會議（AHASS）上介紹了自己的研究成果，更詳細(xì)的信息（http://www.endocrinologyadvisor.com/aha-2015/3d-printing-lead-to-personalized-pills/article/453062/）