Comparaison des Technologies d’Extrusion de Gels : Piston, Air et Vis, pour la Fabrication de Médicaments Pharmaceutiques
Dans un secteur pharmaceutique en constante évolution, l’impression 3D pharmaceutique permet de visualiser une nouvelle manière de produire sur demande des médicaments personnalisés. Plusieurs technologies d’impression 3D existent sur le marché. Parmi ces techniques, l’impression 3D à partir de gels pharmaceutiques est particulièrement prometteuse dans la nouvelle ère de la médecine individualisée. Le procédé d’impression 3D fondé sur l’extrusion de gels repose sur un flux ininterrompu de matériau délivré depuis une cartouche. Cette méthode présente divers avantages, notamment la capacité d’imprimer une gamme étendue de viscosités par ajustement de la pression. Elle permet également la coextrusion de deux gels distincts. De surcroît, l’impression 3D de gels pharmaceutiques opère à des températures modérées. Cette technologie est donc idéale pour les composants thermosensibles.
Plusieurs technologies d’impression 3D de gels existent sur le marché. Chacune avec leurs avantages et inconvénients, c’est pourquoi nous vous proposons de découvrir les trois principales manières d’extruder des gels pharmaceutiques par impression 3D.
Impression 3D de gels par pression d’air
L’impression 3D pharmaceutique à l’aide de la pression d’air est une technique largement adoptée pour sa simplicité d’exécution. L’application de pression d’air pousse un piston en contact avec la matière dans la seringue, facilitant son extrusion à travers une buse. Ce procédé permet de déposer la matière sur un plateau, favorisant ainsi la fabrication de médicaments personnalisés et spécifiques.
Schéma d’extrusion de gels par pression d’air
Cette méthode peut présenter des retards dans le dépôt en raison de la compression du gaz contenu dans la cartouche. Ceci va entraîner une diminution de la précision d’impression. Dans les systèmes utilisant la pression d’air, le débit ne peut pas être directement contrôlé. Le débit est dépendant à la pression appliquée, à la taille de la buse et à l’environnement.
Cette particularité peut entraîner des variations de débit. Il est également important de noter que les conditions environnementales peuvent influencer le débit et induire des imprécisions de dépôt. Par exemple, la température, l’humidité, ainsi que les paramètres liés au remplissage de la cartouche et aux propriétés de la matière, comme les inhomogénéités ou les variations entre lots peuvent avoir un impact sur la qualité des médicaments imprimés. La prise en compte minutieuse des paramètres est essentielle pour garantir le succès de l’impression 3D de gels pharmaceutiques et de médicaments personnalisés.
Impression 3D de gels par pression mécanique
L’impression 3D pharmaceutique de gels, utilisant la technique de pression mécanique, permet l’extrusion précise de gels pharmaceutiques. Cette technologie extrude le gel grâce à la force exercée sur un piston en contact avec la matière contenue dans la seringue dédiée.
Schéma d’extrusion de gels par système mécanique
Les systèmes par pression mécanique offrent un contrôle du volume extrudé théoriquement plus précis que les technologies d’impression 3D par pression d’air. En effet, par le mouvement du piston dans la cartouche pharmaceutique, il est possible de contrôler le débit. Bien que le débit puisse être indépendamment réglé en ajustant la vitesse du piston, il peut y avoir des retards dues à l’élasticité des gels et des variations dues au frottement du piston sur la seringue. L’intégration d’une pompe péristaltique sur l’extrudeur permet de surmonter ces problèmes, mais engendre une complexité accrue, des coûts additionnels et des défis supplémentaires en termes de maintenance et de nettoyage de la tête d’impression 3D. Cette technique d’impression 3D ne permet généralement pas d’imprimer des matériaux très visqueux. En effet, il y a un risque de fuite de matière par le piston lors de l’application de forte pression mécanique. Néanmoins, cette technologie ouvre toutefois la voie à la réalisation de médicaments personnalisés à travers l’impression 3D.
Impression 3D de gels par dosage volumétrique
L’impression 3D de médicaments par dosage volumétrique fonctionne à l’aide d’une vis sans fin. Cette dernière va acheminer la matière jusqu’à la sortie de la tête d’impression 3D.
L’impression 3D de gels pharmaceutiques par dosage volumétrique représente une avancée significative dans la fabrication de médicaments personnalisés. Cette méthode implique un contrôle minutieux du volume de matériau gel-like extrudé à chaque couche. Cela permet d’assurer une grande précision dans la création de structures complexes.
Schéma d’extrusion de gels par dosage volumétrique
Contrairement aux méthodes d’impression 3D pharmaceutique par pression mécanique et air, où des forces mécaniques ou pneumatiques sont utilisées pour l’extrusion. Le dosage volumétrique élimine les retards de débit et les variations dues au frottement. Les systèmes de dosage volumétrique permettent un ajustement précis et indépendant du débit en fonction du matériau. Ces systèmes garantissent une meilleure reproductibilité et une qualité constante des produits pharmaceutiques imprimés. Des matériaux très visqueux peuvent être imprimer à l’aide de cette technologie. De plus, cette approche réduit la complexité et les coûts associés à l’intégration de composants mécaniques ou pneumatiques supplémentaires. Cependant, le volume mort dans le conduit peut générer une faible perte de matière.
L’impression 3D de gels pharmaceutiques par dosage volumétrique ouvre la voie à une production plus fiable, efficiente et personnalisée de médicaments. Tout en minimisant les défis techniques rencontrés avec d’autres méthodes d’extrusion. C’est pourquoi l’équipe MB Therapeutics fait le choix d’intégrer une technologie d’impression 3D pharmaceutique par dosage volumétrique sans besoin de nettoyage pour le développement rapide de formulation. Permettant de bénéficier des avantages de la technologie d’impression 3D par dosage volumétrique sans les inconvénients.
GEL technologie intégrée dans l’imprimante 3D pharmaceutique: MED-U Modular
Conclusion
En conclusion, l’évolution de la technologie d’impression 3D pharmaceutique offre des perspectives passionnantes pour l’avenir de la médecine personnalisée. Tout particulièrement pour améliorer les soins apportés aux enfants. Parmi les différentes méthodes d’extrusion de gels pharmaceutiques, le dosage volumétrique se distingue par sa précision et son potentiel à éliminer les défis associés aux retards de débit et aux variations. Cette approche prometteuse offre une solution fiable pour la production de médicaments sur mesure, tout en réduisant la complexité technique et les coûts. Il est clair que l’impression 3D de gels pharmaceutique est une des option clé pour offrir des soins de qualité aux enfants et aux patients de tous âges. Ouvrant ainsi la voie à une médecine personnalisée et adaptée aux besoins uniques de chacun.
