隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，定制化醫(yī)學(xué)已經(jīng)越來越受到醫(yī)患雙方的重視。近日，美國(guó)北卡羅萊納州Wake Forest大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種計(jì)算機(jī)算法，該算法可以根據(jù)病人的生理特點(diǎn)和臨床特點(diǎn)來設(shè)計(jì)和計(jì)算病人需要服用的藥物劑量，隨后生成3D打印文件從而實(shí)現(xiàn)定制化醫(yī)藥。研究人員稱，這種方法非常精確，可以提高藥物效率，同時(shí)減少不必要的副作用。
傳統(tǒng)的醫(yī)藥劑量標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)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(shí)際上會(huì)極大地影響藥物的效果。所以，傳統(tǒng)制藥方法對(duì)患者的身體有一定程度的傷害。Wake Forest大學(xué)此次的研究側(cè)重于計(jì)算機(jī)算法，并利用精確的3D打印技術(shù)打印出完全個(gè)性化定制的藥物。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(gè)人的具體需要為病人配置匹配的藥物。
該研究團(tuán)隊(duì)由該校內(nèi)科教授Min Pu領(lǐng)導(dǎo)，他們開發(fā)的這個(gè)計(jì)算機(jī)算法原型包括一種可以根據(jù)劑量調(diào)整信息進(jìn)行3D打印設(shè)計(jì)的軟件。當(dāng)病人的個(gè)體醫(yī)學(xué)和生物學(xué)特征輸入到系統(tǒng)中后，該軟件會(huì)計(jì)算出需要藥物的最佳劑量，并生成可3D打印數(shù)據(jù)。
經(jīng)過反復(fù)測(cè)試和研究不同劑量的準(zhǔn)確性和及變異性，研究人員發(fā)現(xiàn)打印出來的藥丸和標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)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(gè)性化藥丸不僅可能，而且還有配制更加強(qiáng)效藥物的潛力。
Pu教授認(rèn)為這種新方法并不會(huì)立即改變當(dāng)前醫(yī)療的方式，而是作為一種特例病癥的治療方法，比如吞咽困難的病人。
新算法可根據(jù)患者生理和臨床特點(diǎn)定制最佳劑量的藥丸
那3D打印定制化藥物的優(yōu)勢(shì)到底在哪兒？
通過從微觀層面控制液體材料與藥物粉末的粘接，3D打印出來的藥丸可呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，這意味著這些藥片跟液體接觸后能迅速溶解，且更容易吞咽。
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(shí)間。
該算法能夠考慮到病人的生理因素，包括體重、年齡、種族、腎臟和肝臟的功能，從而優(yōu)化藥物的劑量和成分，提高效率，同時(shí)減少副作用。
可以根據(jù)個(gè)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(fèi)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(duì)特殊患者的藥物可以在醫(yī)院內(nèi)部制造，減少了等待時(shí)間。
長(zhǎng)期來看，患者自己下載藥物處方并在家里將其3D打印出來也是有可能的。
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