اثر متغیرهای چاپ سه‌بعدی به روش سینتر انتخابی لیزری روی نیروی شکست قرص‌های چاپ‌شده

در این پژوهش، یک چاپگر سه‌بعدی از نوع سینتر انتخابی لیزری ساخته شد. چاپ سه‌بعدی لیزری یکی از انعطاف‌پذیرترین روش‌های ساخت افزایشی است که می‌توان از پودر مواد مختلف در آن استفاده کرد. اخیراً فناوری چاپ سه‌بعدی وارد صنعت داروسازی شده است و در آوگوست 2015 تاییدیه اف‌دی‌ای (fda) خود را به اسم محصولات دارویی سه‌بعدی دریافت کرد. با استفاده از چاپ سه‌بعدی در داروسازی می‌توان به رهایش کنترل‌شده، دوز متناسب با ویژگی افراد و مورفولوژی مورد نظر برای داروها دست یافت و به سمت شخصی‌سازی داروها حرکت کرد. یکی از موارد مهم، تعیین خواص مورد نظر برای قرص‌ها قبل از چاپ است. در این مقاله، به کمک طراحی آزمایش به روش ترکیب مرکزی و مدل‌سازی، اثر متغیرهای مهم روش سینتر انتخابی لیزری بر نیروی شکست قرص بررسی می‌شود. با استفاده از مدل‌سازی صورت‌گرفته، می‌توان مقدار هر متغیر را به‌گونه‌ای تعیین کرد که قرص‌ها با نیروی شکست مورد نظر چاپ شوند. با کنترل نیروی شکست قرص می‌توان بر آزادسازی و ازهم‌پاشیدگی قرص در بدن اثر گذاشت. به‌منظور انجام آزمایش‌ها، قرص‌های استوانه‌ای به قطر cm1.2 و ارتفاع mm3.6 چاپ شدند. از ماده پلیمر ترموپلاستیک دارویی کلیکوت (kollicoatir؛ 75% پلی‌ونیل‌الکل و 25% پلی‌اتیلن‌گلیکول) استفاده شد. به این پلیمر، 5% پاراستامول (استامینوفن) اضافه شد. همچنین مقداری رنگ سیاه خوراکی (دارویی) به‌منظور افزایش جذب نور لیزر اضافه شد. سرعت پیشروی لیزر، درصد پرشدن (فاصله خطوط حرکت لیزر) و مقدار رنگ اضافه‌شده، متغیرهای بررسی شده هستند. طبق نتایج به‌دست‌آمده در بازه درنظرگرفته‌شده، با افزایش سرعت پیشروی لیزر، نیروی شکست قرص کاهش می‌یابد ولی افزایش درصد پرشدن و مقدار رنگ اضافه‌شده سبب افزایش نیروی شکست قرص‌ها می‌شود.

Effect of Selective Laser Sintering 3D Printing Variables on the Breaking Force of Printed Tablets

In this study, a selective laser sintering 3D printer has been designed and built. 3D laser printing is one of the flexible additive manufacturing methods, which can use different powdered materials. Recently, additive manufacturing technologies have been introduced into the pharmacy, and in August 2015, they received FDA approval as the threedimensional drug products. By using additive manufacturing in the pharmacy, controlled release, dosage tailored to the characteristics of individuals, the desired morphology of the drugs can be achieved and we move toward the personalization of the medicine. One of the important issues is to determine the properties of tablets before printing. In this paper, the effect of important variables of selective laser sintering on tablet breaking force is investigated with the aid of central composite design and modeling. Using the proposed modeling, the value of each variable can be determined so that the tablets are printed with the required breaking force. The cylindrical tablets with a diameter of 1.2 cm and a height of 3.6 mm were printed for use in the experiments. To fabricate tablets, the thermoplastic polymer, Kollicoat IR (75% polyvinyl alcohol and 25% polyethylene glycol copolymer), was used and 5% paracetamol (acetaminophen) was added. Also, some edible black color was added to increase the absorption of laser light. Laser feed rate, the percentage of the tablet infill density and percentage of the added color are the studied variables. According to the results obtained in the considered range, by increasing laser feed rate, tablet breaking force decreases, but tablet braking force increases by increasing infill density and amount of added color.