Благодаря 3D-печати скоро можно будет создавать собственные лекарства
Забудьте об очередях в аптеках: возможно, в скором времени вы сможете производить свои собственные лекарства дома. Исследователи адаптировали 3D-принтер для синтеза фармацевтических препаратов и других химических веществ из простых общедоступных исходных соединений. Они считают, это смогло бы сделать химию цифровой наукой – пользователи могли бы синтезировать почти любое соединение.
3D-печать уже используется для разных целей. Благодаря этой технологии можно сделать все что угодно – от ботинок и автомобильных запчастей до кровеносных сосудов. За последние годы ученые-химики из Австралии и Европы использовали настольное устройство для создания небольших химических реакторов. По словам Кристиана Хорнунга, инженера-химика и эксперта в области 3D-печати в SCIRO Manufacturing в Мельбурне, реакторы предназначены для интеграции в производственные предприятия, чтобы повысить их эффективность и безопасность.
Однако Лерой Кронин, ученый-химик из Университета Глазго, искал устройство, работающее в автономном режиме. Он хотел расширить способности неспециалистов создавать лекарства и другие химические вещества, чтобы «демократизировать» химию точно также, как MP3-плееры демократизировали музыку, превратив песни в цифровой код, который можно было проигрывать на любом устройстве.
Первую попытку Кронин предпринял в 2012 году в статье в журнале Nature Chemistry, где он и его коллеги описали напечатанные 3D-принтером химические реакционные сосуды, которые содержали катализаторы и другие компоненты, необходимые для проведения специфических реакций внутри. Добавляя исходные соединения, команда Кронина могла синтезировать множество простых соединений, включая органическое соединение — этилбензол. В то время, однако, критики сомневались, что при этом подходе можно будет создавать более сложные соединения, например, фармацевтические препараты.
Теперь же Лерою Кронину и его коллегам удалось распечатать ряд взаимосвязанных реакционных сосудов, которые выполняют четыре различные химические реакции и проходят двенадцать шагов – от фильтрации до испарения различных растворов. Создав сосуды для химических реакций с разными реагентами, они создали другие медикаменты, включая противосудорожные средства и лекарства для борьбы с язвами и изжогой.
Почему бы просто не купить устройство для производства сосудов для химических реакций и не усложнять себе жизнь с принтером? «Этот подход позволит производить по требованию химические вещества и лекарства, которые сложно производить в больших количествах», – говорит Кронин. Это может способствовать производству лекарств, которые применяются слишком редко, чтобы налаживать их выпуск в промышленных масштабах.
Для Кронина также важно, чтобы у органических химиков было больше свободного времени. Дело в том, что им приходится присутствовать на большинстве этапов синтеза, в процессе они подвергаются опасным реагентам. «У органических химиков есть куда более важные дела, поэтому очень важно не загружать их ненужной работой. Вместо этого они могли бы сфокусироваться на создании новых молекул», – говорит он. Благодаря технологии, о которой говорит Кронин, биологи и другие неспециалисты смогут, например, легко создавать недолговечные соединения для исследований. Кроме того, существование таких сосудов упростит синтез опасных веществ.
Распределенное химическое производство поможет побороть проблему подделки лекарств. Многие производители заменяют активные фармацевтические ингредиенты на инертные или даже опасные для жизни. По оценкам, в некоторых развивающихся странах поддельные препараты составляют 30% всех лекарств. Из-за этого законные фармацевтические компании теряют около $200 млрд каждый год. Распределенное производство, считает Кронин, сможет решить эту проблему, ведь каждый сосуд создает только одно лекарство.
