3D打印或實現按需制藥

　　忘記在藥房里排的長隊吧，在不久后的將來，人們也許就可以在家制藥了。

   因為，科學家已經開發出3D制藥打印機，通過把簡單的化合物放入水瓶大小的反應裝置中，就能合成藥物以及各種化學衍生物。他們表示，該技術能將化學過程數字化，讓人們能自己合成生活中所需的各類化學材料。

　　“這將是一個里程碑式的成就，該論文極具開創性。”未參與該研究的美國西北大學諾貝爾化學獎得主Fraser Stoddart 表示，“該技術將無比引人注目。”

　　目前，3D 打印已有了廣泛的應用。從鞋子、汽車零配件到人造血管和武器槍支，無一不有 3D 打印的蹤影。近幾年，澳大利亞和歐洲的科學家正邁向行業的前沿，使用小型儀器制造小規模的化學反應裝置。澳大利亞CSIRO 工業化學工程師 和3D打印專家Christian Hornung 表示，這些反應裝置被設計成可以集成到制造工廠，以提高它們的效率和安全性。

　　無獨有偶，英國格拉斯哥大學化學家 Leroy Cronin 也在尋找一種單機設備，以拓寬非專業用戶合成藥物及其他化學制品的能力。換句話說，MP3播放器以數字化的“民主”方式改變了音樂市場，他想以類似的形式開放藥物市場。

　　2012 年，Cronin團隊 在《自然—化學》上發表的文章邁出了其計劃的第一步。該文章描述了一種被命名為“reactionware”的機器，一種含有催化劑和其他特殊反應所需原料的3D打印化學反應器皿。通過添加反應物，Cronin團隊合成了各式各樣的簡單化合物，包括環狀的有機化合物乙苯。然而，Cronin也承認有批評者懷疑該方法能否制造如藥物之類的高度復雜化合物。“我喜歡聽到質疑的聲音。”他說。所以，他仍在向前奔跑。

　　事實證明，Cronin的努力得到了結果。在日前出版的新一期《科學》雜志上，Cronin團隊發布了最新的打印方法，通過一系列環環相扣的反應器皿能在12個步驟之內完成4種不同的化學反應。通過在特定時間、以特定的順序加入反應物，該儀器能將容易獲取的簡單材料制備成肌肉弛緩劑巴氯芬。如果把反應物換成不同的試劑，就能制備其他不同類型的藥品，如治療潰瘍和抗痙攣藥物等。

　　Cronin 表示：“該方法將讓人們能按需生產藥物，以解決某些藥物供不應求、在工廠中難以制造等問題，并允許制造方式的高度定制化。”Hornung也提到，這也能調整某些在商品市場中需求量小、難以獲取卻又必不可少的藥物的供給量，并幫助偏遠地區獲取更多資源。

　　除此之外，消除有機化工廠員工的安全隱患也是 Cronin 的目標之一。這些化學家必須操作藥物合成，因此會暴露在化學物的危險之下。“我們的新技術能使化學家專注于研究，尋找更多有藥效的新分子。該機制也能允許生物學家和神經學家輕松地合成某些半衰期很短的分子，以滿足他們的研究需要。”

　　但3D打印技術也可能降低合成危險藥物的門檻。Hornung 也表示，這確實值得擔憂。但Cronin 堅信，其研究成果利大于弊的，不應該因為不可知的風險放棄挽救生命的機會。

　　此外，在制藥產業，假冒偽劣藥品是一項全球性問題。零售藥品中有相當一部分的成分被制藥商動了手腳，將其中的有效成分被換成了化學結構類似的替代品甚至是危險合成物。在某些發展中國家，假藥占據了市場份額的30%，給合法的制藥公司造成至少每年2000億美元的損失。Cronin認為，若是使用 reactionware，制造假藥的風險就大大降低了，因為該儀器中每種制藥方式都嚴格生產一種藥物。

　　但是，法律如何監管這種新型制藥方式仍需探討。若這種機器進入市場，美國食品藥品監管局就需要重寫相關管理條例了。比起規范制藥廠商，監管人員更需要保證 reactionware能制備有效安全的藥品。

　　Cronnin 也承認存在這一問題，但他仍認為該問題能在合理的范圍內得到解決。未來的打印反應器可能只是包含一個最終模塊，能進行標準的驗證測試，產生一個視覺讀數。Cronnin 表示：“我認為這是可行的。”