3Dプリンターの成長予測と製薬業界への影響

3Dプリンティング業界は、時間をかけて大きく発展しました。従来のプラスチック・フィラメントに加えて、コンクリート、金属、さらにはチョコレートなど、さまざまな素材が3Dプリント・プロジェクトに使用できるようになりました。

医薬品の3Dプリントとは

科学者たちは、特殊なハイドロゲルを用い、患者の錠剤や薬の印刷材料を作る方法の発見に至りました。特殊なフィラメントを機械に送り込み、それにより錠剤を印刷します。

このプロセスは、たった数個の錠剤でも長い時間が必要です。しかし、薬の 3Dプリントは、科学者たちが以前から目指していたもので、技術的には非常に大きな進歩です。

なぜ医薬品の3Dプリントが重要なのか

一見すると、従来の方法であれば、早く大量に生産することができるにも関わらず、3Dプリンターを使ってタブレットを作ることにメリットを感じないかもしれません。しかし、明確なメリットがあるのです。

まず、この印刷方法は大量の錠剤を作るためのものではありません。1つの錠剤の中に正確な量の薬を入れるためのものです。個別化医療とは、医師が患者のニーズに合わせた治療を行い、特定の薬を特定の量だけ必要とすることです。また、子供やお年寄りの場合、薬によっては非常に慎重な服用が求められます。

以前は、患者自身が薬を砕いて計量したり、薬を割り適切な量を服用できるように工夫していました。特に、親が子供に大人用の薬を飲ませている場合は、その傾向が強いです。

しかし、これでは有効成分を確実に摂取することが難しく、薬を紛失してしまう可能性もあります。薬の量が毎回異なると、最悪の場合、薬の量が多すぎたり少なすぎることがあります。

正確な量を服用するために、どんな量でも、必要な分だけの錠剤をプリンターで作成します。また、血液検査の結果により薬の量を頻繁に調整しなければならない人にも有効です。

医薬品の3Dプリンターは、患者が必要なものを正確に提供することで、このような手間を省きます。

テオフィリン徐放性製剤を3Dプリンターで作成

この分野での初期の成功例の一つが、テオフィリン錠の印刷でした。様々な素材を慎重に検討した結果、ヒドロキシプロピルメチルセルロースのハイドロゲルにたどり着いたのです。このハイドロゲルは、正しく押し出され、印刷されると固体の錠剤を形成します。ヒドロプロピルメチルセルロースは、テオフィリンのクラスターを封じ込める微細な孔があり、12時間かけて確実に放出することができました。

この錠剤の印刷は大成功を収め、プリンターで印刷された錠剤はテストされ、意図したとおりに機能することが証明されました。科学者たちは、ハイドロゲルに対する特定の薬の濃度に基づいて、錠剤の中にさまざまな量の薬を使用することも試み、75、100、125mgの錠剤を印刷しました。

これは、より正確な量を投与したい人にとって、3Dプリンターがいかに有効であるかを示す一例であり、将来、多くの人がこの方法で医薬品を製造することは間違いありません。

しかし、2020年にFabRx社の3Dプリンター「M3DIMAKER」が発売されたことにも注目すべきです。これは、”Printlet “と呼ばれる、調整された量の薬が入ったシンプルな錠剤を製造するものです。場合によっては、複数の薬を1つの錠剤にして患者が服用する「ポリピル」を作ることも可能です。これにより、複数の薬を飲まなければならない人の服薬作業が大幅に軽減されます。

この機械は、医師、薬剤師、そして患者が使用することが可能です。わずか8分で38枚のプリントレットを提供できるので、誰でも簡単に使用できます。もともとは、メープルシロップ尿症の子どもたちを治療する病院のために開発されたものです。

この病気の治療薬はイソロイシンで、その調合は血中濃度に大きく左右されます。市販されているものがないため、医師は自分でカプセルを作らなければなりませんでしたが、そこにFabRxが登場します。この発明により、様々な味や量のチュアブル錠を印刷することができ、子供たちにとっても非常に飲みやすいものになりました。このマシンは人気を博し続けます。錠剤の表面に月の模様や点字をつけて、視覚障害者が飲むタイミングを確認できるようにしたものも開発されました。このようなカスタマイズも、3Dプリンターで作られた錠剤の使用を検討する理由のひとつです。

医療分野での3Dプリンターの活用法

ここ数年で、3Dプリントは医療業界に本格的に普及してきました。今でこそ医薬品は大きな存在となっていますが、必ずしも主役ではなく、プリンタが業界にもたらす役割のごく一部に過ぎません。

業界のリーダーは、3Dプリント医療機器市場が2026年までに世界で45億ドルに達すると予想しています。この市場の大部分は、外科センター、製薬会社、バイオテクノロジー企業、学術機関が占めています。これらの施設では、3Dプリントされた手術ガイド、手術器具、補綴物、インプラント、組織工学製品などが使用されます。

医薬品の3Dプリントが大幅に進歩したことで、医師は個別化医療を実践し、患者が必要とするものを確実に提供できるようになりました。医師が薬を印刷できなくても、薬用の3Dプリンターが一般的になれば、薬局で印刷できます。

製薬業界に大きな変化が訪れるのは当然のことです。個別化医療によって、薬はより複雑になり、効果は高くなっています。そのためには、薬の管理や製造方法を一新する必要がありますが、医薬品の3Dプリンターはそのための手段と言えるでしょう。この素晴らしい技術をどこまで進化させることができるのか、期待したいと思います。