La impresión 3D podría ser clave en el futuro de los medicamentos

Hoy en día, la impresión 3D está presente en múltiples sectores, pero el sector salud es donde suelen darse más usos innovadores a este tipo de tecnología. Un claro ejemplo es la impresión 3D de fármacos, una técnica que permite agrupar en una sola píldora varios fármacos para que los pacientes polimedicados tengan un proceso más sencillo.

 

Los métodos tradicionales producen medicamentos con determinados parámetros, pero en muchos casos sin satisfacer las necesidades individuales de los pacientes. De hecho, los medicamentos convencionales suelen basarse en la dosis de los adultos, por lo que los pacientes pediátricos y los de edad avanzada requieren dosis adecuadas a su edad.

Además, ciertos grupos de pacientes también necesitan alternativas de formas de dosificación específicas para facilitar la administración oral de los fármacos. En este sentido, los comprimidos de desintegración rápida se alzan como una buena opción ya que se disuelven inmediatamente al colocarlos en la lengua. Otro de los retos que deben superar las empresas farmacéuticas es la liberación controlada del fármaco en el tiempo; sobre todo cuando el fármaco tiene un carácter hidrófobo, es decir, cuando resulta difícil que se disuelva en agua.

En este contexto, “la tecnología de impresión 3D resulta una técnica avanzada para la medicina personalizada y el desarrollo de comprimidos de liberación de fármacos bajo demanda”, señala Kizkitza González del grupo ‘Materiales+Tecnologías’ (GMT) de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). “El objetivo principal de este trabajo fue producir comprimidos impresos en 3D a base de almidón para la administración a medida de fármacos hidrofóbicos”, matiza la autora de la investigación.

La impresión 3D es una tecnología que consiste en la impresión de los productos capa por capa, en la que los materiales se depositan de acuerdo con el modelo digital diseñado por el software de diseño informático. Siguiendo una metodología rápida y sencilla y gracias a la impresión 3D, “hemos sido capaces de preparar comprimidos basados en tres tipos de almidón con diferentes geometrías y cargadas con un fármaco no soluble”, indica Kizkitza González.


El material que se produce hay que introducirlo en una jeringa antes de imprimirlo. Sin embargo, antes es fundamental asegurar que el material va a ser imprimible y que una vez imprimido va a mantener su forma. Para ello, hay que realizar un análisis reológico detallado”, explica la investigadora de la UPV/EHU. Los tres tipos de almidón han mostrado propiedades reológicas apropiadas, a pesar de que en el caso del almidón de patata el proceso de impresión resultó ser más laborioso debido a sus propiedades.

Asimismo, “hemos observado la importancia que tiene el origen botánico del almidón prácticamente en todas las propiedades como son la microestructura porosa, la formación de una red estable o la liberación del fármaco. En el caso del almidón de maíz normal, la liberación del fármaco es instantánea y el medicamento se libera por completo en 10 minutos; en el caso del almidón de maíz waxy y el almidón de patata la liberación se da de una forma más continua, pudiendo tardar hasta 6 horas en liberarse por completo. Además, hemos podido demostrar la importancia que tiene la geometría del comprimido en la liberación del fármaco”, indica Kizkitza González.

Por último, “también se imprimieron comprimidos que combinaban diferentes tipos de almidón. En este caso, se consigue que la liberación tenga lugar en dos etapas. Por ejemplo, en el caso de una infección, en una primera etapa, con el almidón de maíz normal se podría liberar de inmediato un medicamento para paliar el dolor, y en una segunda etapa, con cualquiera de los otros dos tipos de almidón liberar un antibiótico de forma más continua”, cuenta la investigadora de la UPV/EHU.

Kizkitza González es consciente de que este trabajo es solo una primera etapa de un largo proceso, pero asegura que “los comprimidos impresos en 3D a base de almidón obtenidos mostraron propiedades prometedoras de cara a futuras aplicaciones de liberación de fármacos personalizadas”.

Se espera que esta técnica de fabricación de fármacos llegue a los hospitales para poder brindar una mejor atención a los pacientes. A día de hoy en España ya se están haciendo los primeros estudios para imprimir medicamentos para pacientes con enfermedades raras en un Hospital de Santiago de Compostela.

Sin embargo, es importante destacar que según explica la Dra. Dolores Serrano del departamento de Farmacia Galénica y Tecnología Alimentaria de la Facultad de Farmacia Universidad Complutense de Madrid, la impresión 3D de fármacos no debería utilizarse para tomar los medicamentos en general porque no sería rentable, “fabricar medicamentos a gran escala es muy barato. Los medicamentos en 3D son más caros y lo ideal es que se fabriquen para quien realmente se va a beneficiar de ellos”.

Referencia:

KizkitzaGonzález. et al. 3D printing of customized all-starch tablets with combined release kinetics. ScienceDirect June. 2022. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2022.121872

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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