Köln: 3D-Drucker für Apotheken oder Krankenhäuser

13.02.2023

Hoch individualisierte Medikamente aus dem 3D-Drucker könnten den Behandlungserfolg erhöhen, Nebenwirkungen verringern und die Therapietreue verbessern. Um diese Technologie niedrigschwelliger zu gestalten und etwa für Apotheken oder Krankenhäuser attraktiv zu machen, hat das Konsortium PolyPrint einen neuartigen 3D-Drucker und optimierte Polymere entwickelt. Eine Ausgründung ist in Vorbereitung. Dem Konsortium gehören die TH Köln, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), die Merck KGaA und die Gen-Plus GmbH & Co. KG an.

Die mit dem System verarbeiteten und neu entwickelten pharmazeutischen Polymere stammen von der Firma Merck. Diese sind für zwei Prozesse geeignet: die Hot Melt Extrusion und das Fused Deposition Modeling, die gleichermaßen Grundlage des neuen 3D-Druckverfahrens sind. Bei der Hot-Melt-Extrusion werden Kunststoffe aufgeschmolzen, mit den pharmazeutischen Wirkstoffen vermischt und zu langen Fäden, den Filamenten, verarbeitet. Das Fused Deposition Modeling ist eine 3D-Drucktechnologie, bei der die Filamente im Druckkopf ein zweites Mal aufgeschmolzen und zu Tabletten geformt werden. Anforderungen an die neuen Polymere sind unter anderem eine hohe Wasserlöslichkeit, geringe Verarbeitungstemperatur und hohe thermische Stabilität.

Anwendungsfall Pädiatrie

Zum Einsatz könnte die neue Technologie in Apotheken oder Krankenhäusern kommen. Der Umgang mit dem neuen 3D-Drucker sowie den Filamenten mit dem Polymer-Wirkstoff-Gemisch soll einfach gestaltet und schnell erlernbar sein. Mit den gedruckten Medikamenten könnten etwa Kleinkinder und Kinder behandelt werden, für die Medikamentendosen aufgrund des schnellen Wachstums in sehr kleinen Schritten angepasst werden müssen. Auch in der Präzisionsmedizin, die Arzneistoffe patientengenau zuschneidet, könnte das Verfahren Anwendung finden. Möglich sind Chargengrößen zwischen einer und hundert Tabletten.

Ausgründung geplant

Die gewonnenen Erkenntnisse zu Polymeren, Druckverfahren und Druckerdesign wollen die Projektpartner in ein Start-up einfließen lassen, das in den kommenden Jahren ein marktreifes Produkt entwickeln soll. Das Projekt „PolyPrint – Prozesssichere und reproduzierbare Herstellung pharmazeutischer Darreichungsformen nach dem FLM-Verfahren“ wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Programm „ProMatLeben – Polymere“ über drei Jahre gefördert. Projektpartnerinnen waren die TH Köln, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), die Merck KGaA und die Gen-Plus GmbH & Co. KG.