El estudiante investigador Siddharth Suresh Borsadia, en un momento de la investigación. Foto: Levi Hutmacher, Michigan Engineering.
Investigadores de Universidad de Michigan han desarrollado una técnica que permite imprimir fármacos en dosis puras y ultra precisas en una amplia variedad de superficies. La técnica permite imprimir múltiples medicamentos en una sola dosis en una tira soluble, parche de microagujas o cualquier otro dispositivo de dosificación.
Según los investigadores, esta técnica permitirá la impresión in situ de medicamentos personalizados y dosificados, tanto en farmacias como hospitales y otros lugares.
Los investigadores dicen que esto podría hacer la vida más fácil para pacientes que deben tomar múltiples medicamentos todos los días. El trabajo también podría acelerar el desarrollo de fármacos.
El nuevo estudio, dirigido por Max Shtein, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, y Olga Shalev, una estudiante de doctorado, demuestra que el medicamento impreso puro puede destruir las células cancerosas cultivadas en el laboratorio tan eficazmente como el medicamento distribuido por medios tradicionales, que se basan en solventes químicos para permitir que las células absorban el medicamento. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
“Un médico o farmacéutico puede elegir un número de medicamentos, que la máquina combina en una sola dosis”, dijo Shtein. “La máquina podría estar en la farmacia o incluso en una clínica.”
La técnica fue desarrollada con la tecnología de fabricación electrónica llamada “organic vapor jet printing” o impresión orgánica de inyección (OVJP), que permite imprimir una estructura cristalina muy fina sobre una superficie.
Esto ayuda a que las medicinas impresas se disuelvan más fácilmente, potencialmente abriendo la puerta a una variedad de nuevos fármacos que habían sido dejados de lado por sus problemas al ser administrados por métodos convencionales, como píldoras y cápsulas.
“Las compañías farmacéuticas tienen bibliotecas de millones de compuestos que evaluar, y una de las primeras pruebas es la de solubilidad,” dijo Shtein. “Aproximadamente la mitad de los nuevos compuestos fallan esta prueba y son descartados. La impresión de chorro de vapor orgánico podría hacer a algunos de ellos más solubles.”
Según los investigadores, esta técnica permitirá la impresión in situ de medicamentos personalizados y dosificados, tanto en farmacias como hospitales y otros lugares.
Los investigadores dicen que esto podría hacer la vida más fácil para pacientes que deben tomar múltiples medicamentos todos los días. El trabajo también podría acelerar el desarrollo de fármacos.
El nuevo estudio, dirigido por Max Shtein, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, y Olga Shalev, una estudiante de doctorado, demuestra que el medicamento impreso puro puede destruir las células cancerosas cultivadas en el laboratorio tan eficazmente como el medicamento distribuido por medios tradicionales, que se basan en solventes químicos para permitir que las células absorban el medicamento. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
“Un médico o farmacéutico puede elegir un número de medicamentos, que la máquina combina en una sola dosis”, dijo Shtein. “La máquina podría estar en la farmacia o incluso en una clínica.”
La técnica fue desarrollada con la tecnología de fabricación electrónica llamada “organic vapor jet printing” o impresión orgánica de inyección (OVJP), que permite imprimir una estructura cristalina muy fina sobre una superficie.
Esto ayuda a que las medicinas impresas se disuelvan más fácilmente, potencialmente abriendo la puerta a una variedad de nuevos fármacos que habían sido dejados de lado por sus problemas al ser administrados por métodos convencionales, como píldoras y cápsulas.
“Las compañías farmacéuticas tienen bibliotecas de millones de compuestos que evaluar, y una de las primeras pruebas es la de solubilidad,” dijo Shtein. “Aproximadamente la mitad de los nuevos compuestos fallan esta prueba y son descartados. La impresión de chorro de vapor orgánico podría hacer a algunos de ellos más solubles.”
Procedimiento
El proceso se inicia vaporizando el ingrediente activo de un fármaco, generalmente un polvo, y combinándolo con un gas inerte como el nitrógeno.
Los fármacos son expulsados en una superficie fría y los medicamentos se condensan en una delgada capa. La formación de la película puede ser estrechamente controlada afinando el proceso de impresión. El proceso no requiere disolventes ni aditivos.
“La impresión por inyección orgánica puede ser útil para una variedad de aplicaciones de administración de fármacos para la administración segura y eficaz de agentes terapéuticos a los tejidos diana y órganos”, dijo Geeta Mehta, co-autora del artículo.
Aunque la impresión de medicamentos en el mercado está probablemente a años de distancia, Shtein cree que la caracterización de medicinas y aplicaciones de pruebas pueden tener éxito con mayor rapidez internamente en las compañías farmacéuticas.
El equipo está explorando aplicaciones adicionales para la tecnología y planea colaborar con expertos en el diseño y la fabricación de compuestos farmacéuticos, así como con quienes trabajan en los tratamientos.
El proceso se inicia vaporizando el ingrediente activo de un fármaco, generalmente un polvo, y combinándolo con un gas inerte como el nitrógeno.
Los fármacos son expulsados en una superficie fría y los medicamentos se condensan en una delgada capa. La formación de la película puede ser estrechamente controlada afinando el proceso de impresión. El proceso no requiere disolventes ni aditivos.
“La impresión por inyección orgánica puede ser útil para una variedad de aplicaciones de administración de fármacos para la administración segura y eficaz de agentes terapéuticos a los tejidos diana y órganos”, dijo Geeta Mehta, co-autora del artículo.
Aunque la impresión de medicamentos en el mercado está probablemente a años de distancia, Shtein cree que la caracterización de medicinas y aplicaciones de pruebas pueden tener éxito con mayor rapidez internamente en las compañías farmacéuticas.
El equipo está explorando aplicaciones adicionales para la tecnología y planea colaborar con expertos en el diseño y la fabricación de compuestos farmacéuticos, así como con quienes trabajan en los tratamientos.
Referencia
Printing of small molecular medicines from the vapor phase. Nature Communications 8, Article number: 711 (2017). doi:10.1038/s41467-017-00763-6
Printing of small molecular medicines from the vapor phase. Nature Communications 8, Article number: 711 (2017). doi:10.1038/s41467-017-00763-6