Estudo revela tecnologia 3D na personalização de medicamentos

Estudo revela tecnologia 3D na personalização de  medicamentos

Pesquisadores do Núcleo de Pesquisa e Inovação em Ciências da Saúde (Nupics) da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) criaram método que utiliza a tecnologia 3D para a personalização de medicamentos. Recurso é economicamente viável e ainda possibilita a individualização de doses.

Os cientistas realizaram a pesquisa para o desenvolvimento de uma nova forma do uso da tecnologia para a fabricação do minoxidil – medicamento usado no tratamento de alopecia.O objetivo da ação foi estudar o uso da impressão 3D (manufatura aditiva) para a produção personalizada e mais eficiente de medicamentos. Segundo uma das pesquisadoras, Nádia Raposo, a impressão 3D permitiu a particularização da dosagem do minoxidil oral, o que minimiza a ocorrência de efeitos colaterais, propiciando a maior aderência do paciente e a eficácia do tratamento.

“A impressão 3D permite a personalização dos medicamentos de forma economicamente viável, possibilita a individualização de doses e propicia o desenvolvimento de design diferenciado, com a consequente liberação controlada dos fármacos”, apontou Nádia. Segundo a pesquisadora, outra vantagem é a fabricação de um único comprimido com fármacos diferentes, de acordo com a prescrição de cada indivíduo, além do aumento da complexidade dos medicamentos. A tecnologia também permite a descentralização da produção de grandes indústrias farmacêuticas para farmácias e hospitais locais, sendo viável ainda em locais remotos.

Os processos de fabricação de medicamentos foram introduzidos há cerca de 200 anos, porém, apesar dos avanços, muitos ainda são usados até hoje. Embora esses métodos sejam rentáveis para a fabricação em larga escala, eles podem ser demorados e trabalhosos, além de produzirem fármacos com dosagens fixas, o que dificulta a personalização do remédio para cada indivíduo e aumenta a chance de efeitos adversos, segundo os pesquisadores da UFJF. Uma alternativa ao método tradicional de produção é o uso da técnica de impressão 3D. Em 2015, o método foi aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA), e o primeiro medicamento produzido com essa tecnologia foi o Spritam, para o tratamento de epilepsia.

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Como a impressão 3D é utilizada

No setor farmacêutico, uma das tecnologias de impressão 3D mais empregada é a Fused Deposition Modeling (FDM), devido à sua versatilidade, simplicidade e custo. Nessa tecnologia, o objeto é produzido a partir de um desenho 3D digital, conforme descreveu a aluna de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Saúde da Faculdade de Medicina da UFJF, Laura Junqueira, orientada pelo professor Marcos Brandão. “A impressora utiliza um filamento de polímero termoplástico que passa em um bocal aquecido, derretendo o material, o qual é depositado camada por camada na plataforma, formando o objeto”.

Na FDM, o medicamento pode ser incorporado por meio de dois processos diferentes – extrusão a quente ou impregnação. O primeiro método utiliza uma extrusora que fornece calor e pressão para produzir um filamento medicamentoso. Embora esse método seja a melhor opção para incorporar fármacos, ele requer equipamentos de alto custo. Já a impregnação é baseada na submersão do filamento em uma solução concentrada do fármaco. No entanto, esse processo é caro devido à necessidade do uso de alta quantidade de princípio ativo e da baixa quantidade de fármaco incorporada. Por isso, o objetivo do estudo foi explorar o uso de um novo método direto de impregnação de medicamentos utilizando comprimidos impressos como moldes.

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Para tanto, os pesquisadores utilizaram filamentos de ácido poliláctico (PLA), um polímero biocompatível e biodegradável. A substância foi escolhida como matéria-prima para a fabricação do comprimido porque é um polímero de grau farmacêutico que pode ser transformado em filamentos e é o bioplástico mais utilizado para impressão 3D. “Além disso, uma característica importante é a capacidade de não produzir toxicidade ou efeitos cancerígenos no corpo humano”, explicou Nádia.

O grupo de cientistas observou que o método desenvolvido tem algumas vantagens sobre a impregnação tradicional. Uma das diferenças é o tempo necessário para executar o processo. No método tradicional, o filamento é geralmente deixado por 24 a 48 horas na solução concentrada do medicamento para a impregnação. Já no modelo desenvolvido pela equipe, o processo ocorre em poucos minutos. Além disso, a quantidade exata do medicamento é aplicada ao molde, sem desperdício. Por isso os pesquisadores garantem que o método desenvolvido é uma alternativa rápida e econômica para a produção de medicamentos utilizando a impressão 3D.

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