Impression 3D d’amidon pour le développement d’une médecine personnalisée

Les méthodes traditionnelles produisent des médicaments avec des paramètres spécifiques, mais dans de nombreux cas sans répondre aux besoins individuels des patients. En fait, les médicaments conventionnels ont tendance à être basés sur des doses pour adultes, de sorte que les patients pédiatriques et âgés ont besoin de doses adaptées à leur âge. De plus, certains groupes de patients ont également besoin d’alternatives de formes galéniques spécifiques pour faciliter l’administration orale de médicaments. À cet égard, les comprimés à désintégration rapide apparaissent comme une bonne option car ils se dissolvent au moment où ils sont placés sur la langue. Un autre défi que les sociétés pharmaceutiques doivent relever est la libération contrôlée du médicament dans le temps, en particulier lorsque le médicament est de type hydrophobe (c’est-à-dire lorsque sa dissolution dans l’eau pose des problèmes).

Dans ce contexte, « la technologie d’impression 3D est une technique avancée pour la médecine personnalisée et le développement de comprimés à libération de médicaments à la demande », a déclaré Kizkitza González du groupe Matériaux + Technologies (GMT) de l’UPV/EHU. « L’objectif principal de ce travail était de produire des comprimés à base d’amidon imprimés en 3D pour l’administration sur mesure de médicaments hydrophobes », a déclaré l’auteur de l’article publié dans le Revue internationale de pharmacie.

L’impression 3D est une technologie qui consiste à imprimer des produits couche par couche, dans laquelle les matériaux sont déposés selon le modèle numérique conçu par un logiciel de conception informatique. En suivant une méthodologie simple et rapide et grâce à l’impression 3D, « nous avons pu préparer des comprimés à base de trois types d’amidon – deux types d’amidon de maïs (normal et waxy) et un type d’amidon de pomme de terre – de géométries différentes et chargés d’un médicament non soluble », a déclaré Kizkitza González.

Amidon de maïs et de pomme de terre

« Le matériau produit doit être inséré dans une seringue avant l’impression. Cependant, avant cela, il faut s’assurer que le matériau va être imprimable et qu’une fois imprimé, il gardera sa forme. Pour ce faire, une analyse rhéologique détaillée a à réaliser », explique le chercheur UPV/EHU. Les trois types d’amidon ont montré des propriétés rhéologiques appropriées, bien que dans le cas de la fécule de pomme de terre, le processus d’impression se soit avéré plus laborieux en raison de ses propriétés.

De plus, « nous avons observé l’importance de l’origine botanique de l’amidon dans pratiquement toutes les propriétés, telles que la microstructure poreuse, la formation d’un réseau stable ou la libération du médicament. Dans le cas de l’amidon de maïs normal, la libération du médicament est instantanée. et le médicament est entièrement libéré en 10 minutes ; dans le cas de l’amidon de maïs cireux et de l’amidon de pomme de terre, la libération est plus continue et peut prendre jusqu’à 6 heures pour une libération complète. Nous avons également pu démontrer l’importance de la géométrie des comprimés dans la libération du médicament « , a déclaré Kizkitza González.

Enfin, « des comprimés associant différents types d’amidon ont également été imprimés. Dans ce cas, la libération se fait en deux étapes. Par exemple, en cas d’infection, dans une première étape utilisant de l’amidon de maïs normal, un médicament pourrait être libéré immédiatement soulager la douleur, et dans une étape ultérieure, avec l’un ou l’autre des deux autres types d’amidon, un antibiotique pourrait être libéré de manière plus continue », a déclaré le chercheur de l’UPV/EHU.

Kizkitza González est consciente que ce travail n’est que la première étape d’un long processus, mais elle soutient que « les comprimés imprimés en 3D à base d’amidon qu’ils ont produits ont montré des propriétés prometteuses pour de futures applications d’administration personnalisée de médicaments ».