超越炒作:从葡萄牙专家视角剖析半固态挤出3D打印技术在制药应用中的潜力与挑战

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  本研究聚焦半固态挤出3D打印(SSE-3DP)技术在制药领域的应用瓶颈,通过葡萄牙专家焦点小组分析,系统揭示了该技术在材料选择、工艺优化及质量控制等维度的挑战与机遇。研究提出148项细分编码,强调需投资多材料研发、AI驱动的自动化优化及标准化质控体系,为个性化医疗和分散式制药生产提供理论框架,发表于《International Journal of Pharmaceutics》。

  

在数字化医疗浪潮中,3D打印技术(3DPT)正重塑制药行业的格局。半固态挤出3D打印(SSE-3DP)因其能精准控制材料沉积、实现复杂剂型定制而备受关注,但其在材料兼容性、工艺稳定性和质量控制等方面仍存在显著瓶颈。传统制药模式难以满足个性化需求,而分散式生产又面临技术标准缺失的困境。葡萄牙的研究团队通过焦点小组访谈,深入挖掘了行业专家的真实见解,为破解这些难题提供了新思路。

里斯本大学药学院等机构的研究人员设计了四组焦点小组讨论,招募26名涵盖工程、药学及材料科学的葡萄牙专家。采用MAXQDA软件进行开放式主题分析,通过Mentimeter平台实时收集数据,最终形成148项细分编码。研究发表于《International Journal of Pharmaceutics》,揭示了SSE-3DP从技术憧憬到落地实施的全景路线图。

3D打印概念与情感演变
通过词云分析发现,专家最初对3DPT的认知集中于"个性化""创新"等积极词汇,但随着讨论深入,对技术成熟度的质疑逐渐浮现。这种情感变化折射出SSE-3DP作为最不成熟却最具潜力的技术矛盾性。

材料科学的双刃剑
尽管SSE-3DP支持多种聚合物(如UV/热交联材料),但专家指出现有材料库仍无法满足高质量打印需求。机械流变特性被列为关键参数,而温度敏感性材料(如含热不稳定API的制剂)的打印仍是重大挑战。这与当前企业开发药用墨水(pharma-inks)的实践形成呼应。

工艺优化的复杂性
环境温度控制被列为最关键参数(13.73%提及率),直接影响挤出稳定性和喷嘴堵塞。专家特别强调设计软件与打印机型号的适配性问题——即便相同配方,更换设备仍需重新优化参数,这暴露出行业缺乏标准化协议的痛点。

AI赋能的未来方向
焦点小组强烈建议将人工智能(AI)和机器学习(ML)整合到打印机系统中。FabRX公司的M3DIMAKER打印机已尝试集成压力传感器实现实时流变监测,而DoseRx-1打印机则通过质量源于设计(QbD)原则内置温度监控GUI,验证了专家提议的可行性。

质量控制新范式
除传统药典检测外,专家提出14项创新质控方案。 nozzle摄像头AI模型(4.76%提及率)可通过比对.stl设计文件实时检测缺陷,而近红外(NIR)光谱的"即拍即测"方案已在粉末床打印中得到验证,但SSE-3DP专用方案仍待开发。

个性化医疗的辩证观
虽然SSE-3DP在复方制剂(如减少多重用药)和罕见病小批量生产方面优势显著,但有专家指出其现阶段更适合特定医疗场景(如儿科)。这种审慎态度反映了技术推广面临的监管分类模糊问题——3D打印药物究竟属于复合药物还是常规药品仍无定论。

该研究的重要意义在于首次系统整合了产学研多视角的专家共识,为SSE-3DP技术路线图绘制了清晰坐标。提出的AI集成、动态参数优化等方案已获企业实践初步验证,而关于材料-设备-工艺协同优化的见解则为后续研究指明方向。随着CurifyLabs等公司在医院场景的试点推进,这项技术有望在个性化医疗和分散式生产中实现从"炒作"到"落地"的跨越。

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