TNO en Erasmus MC plaatsen eerste 3D-printer voor medicatie op maat
In dit artikel:
Veel kinderdoseringen worden nu gemaakt door volwassentabletten te vergruizen of te delen, met grote variatie in de daadwerkelijke hoeveelheid werkzame stof en praktische nadelen (slechte oplosbaarheid, blokkades in spuitjes, verloren coating en onaangename smaak). Gespecialiseerde apotheken kunnen wel precieze kinderendoses bereiden, maar dat duurt dagen en is duur. Als alternatief onderzoekt TNO samen met het Erasmus MC het 3D-printen van medicijnen als manier om patiëntgerichte doseringen direct op locatie te produceren.
Het idee ontstond uit jarenlange 3D-ervaring bij TNO en meer recent overleg met klinische apothekers en kinderartsen; als eerste casus kozen ze flecainide (tegen hartritmestoornissen), waarvan commerciële tabletten van 50 of 100 mg ongeschikt zijn voor kinderen die veel lagere doses nodig hebben. Daarnaast werken ze aan hydrocortison en een reeks van andere middelen. In de praktijktest wordt in het najaar de eerste 3D-pharmaprinter geplaatst in het Maasstad Ziekenhuis, in samenwerking met Erasmus MC; de komende maanden wordt de methode in de dagelijkse zorg uitgeprobeerd.
Technisch bleek de gebruikelijke Fused Deposition Modeling (FDM) ongeschikt: de hoge temperaturen beschadigen veel actieve stoffen. Daarom is gekozen voor extrusie van een half-vaste pasta—een ‘inkt’ van werkzame stof, hulpstoffen en vulmiddel—die bij 55–70 °C kort wordt verwarmd en onder druk via een fijn spuitmondje laagje voor laagje wordt opgebouwd. Dat bewaart de stabiliteit van de medicatie en maakt zeer nauwkeurige dosering mogelijk. De extrusiemix zit in verwisselbare modules (cartridges) die in de printer geplaatst worden; zo hoeft de machine niet volledig gereinigd te worden tussen verschillende preparaten en kan een farmaceutische leverancier in de toekomst kant-en-klare inkt-cartridges leveren.
Ontwikkeling vergde veel experimenteren met samenstelling, stevigheid van de geprinte tabletten en nauwkeurigheid van nozzle-instellingen. Daardoor is de printer nu speciaal ontworpen voor farmaceutische precisie. De ontwikkelingstijd voor een nieuw geprint geneesmiddel is inmiddels teruggebracht van jaren tot ongeveer drie maanden. Financieel zijn geprinte tablets duurder dan reguliere productie, maar duidelijk goedkoper dan het laten bereiden in een gespecialiseerde apotheek: de geschatte meerprijs ligt onder de extra kosten van de apotheekbereiding (het verschil is vaak enkele euro’s tot honderden euro’s voor de totale procedure).
De 3D-aanpak biedt ook mogelijkheden die verder gaan dan alleen correcte dosis voor kinderen: vorm en oppervlakte van een tablet zijn instelbaar (bijv. donut- of honingraatvorm) om de oplossnelheid en afgifteprofielen te sturen, en er bestaat potentie voor polypills waarin meerdere middelen in één pil samengebracht worden—handig voor ouderen die veel pillen slikken. Die complexere toepassingen blijven voorlopig beperkt door regels en eventuele interacties tussen middelen; TNO en Erasmus MC kiezen daarom bewust voor gefaseerde invoering: eerst eenvoudige doseringsoplossingen en verlengde afgifte, later pas samengestelde polypills.
Voorop staan praktische schaalvragen en regelgeving: meer ziekenhuizen deelnemen betekent veel meer printers, en leveranciers moeten bereid zijn cartridges en apparatuur in serie te produceren. Het project ‘3D Dream to clinic’ (ondersteund door TKI HTSM) richt zich op toepassing bij patiënten en uitbreiding van het aantal geschikte geneesmiddelen. Als inkt-voorraad en printing verder geautomatiseerd worden, kan efficiëntie en kostprijs nog verbeteren, waardoor gepersonaliseerde, veilige en snel beschikbare medicatie op locatie realistischer wordt.