3D-Druck in der Arzneimittelherstellung

Um die Produkte herzustellen, werden derzeit fünf Kerntechniken angewendet: der Extrusionsformdruck (EMP), der Drop-on-powder (DOP) Druck, das selektive Lasersintern (SLS), die Stereolithographie (SLA) und der elektrohydrodynamische 3D-Druck (EHD).

Die EMP ist eine der am häufigsten eingesetzten Technologien. Sie wird unterteilt in Fused Deposition Modeling (FDM) und Semisolid Extrusion Molding Technology (SSE). Beim FDM werden arzneimittelbeladene Polymere in einen halbflüssigen Zustand erhitzt, aus einer Druckdüse extrudiert und auf der Druckplattform verfestigen gelassen, wodurch das gewünschte Produkt entsteht. Beim SSE wird eine Paste durch einen spritzenbasierten Druckkopf extrudiert, um Material auf die Druckplattform aufzutragen. Das DOP-Printing oder „Binder Jetting“ verwendet Tröpfchen eines Bindemittels von einem Druckkopf, um auf der Bauplattform abgeschiedenes Pulver in Schichten in das gewünschte Produkt zu binden. Es ist relativ kostengünstig, einfach zu skalieren und erzeugt Tabletten mit hoher Porosität. Beim selektiven Lasersintern, ebenfalls eine pulverbasierte 3D-Drucktechnik, wird ein CO₂ -Laser dazu benutzt, um ausgewählte Bereiche von Pulverschichten selektiv zu sintern, das heißt, zu erhitzen, um festes Material zu erzeugen. Die SLA, eine Art Bottich-Photopolymerisation, nutzt ultraviolette Laser, um lichtempfindliche Harze in Schichten zu polymerisieren, und zwar so lange, bis die gewünschte Darreichungsform entsteht. Es erzeugt präzise Strukturen und wird typischerweise verwendet, um orale feste Dosierungen, Hydrogele und Mikronadelpflaster für die Arzneimittelabgabe herzustellen. Der elektrohydrodynamische 3D-Druck ermöglicht das Faser-Engineering im Mikro- bis Nanobereich.