3D打印將要徹底改變各種行業(yè)。您可能想象不到，這其中很可能包括制藥行業(yè)。 

    近日，一份很不尋常的論文在2014年3月31日出版的《Drug Discovery Today》雜志上發(fā)表。該論文的題目為《藥物打印機(jī)：即時(shí)打印任何藥物（DrugPrinter: print any drug instantly）》，作者是來(lái)自臺(tái)灣的研究人員陳語(yǔ)謙（Calvin Yu-Chian Chen）。 

    陳語(yǔ)謙在論文里提出了藥物打印機(jī)（drugprinter）的概念，根據(jù)陳語(yǔ)謙的描述，這種藥物打印機(jī)是集所有功能于一身的分子水平3D打印機(jī)，可以一步“打印”化合物。基本上，這種藥物打印機(jī)使用光鑷技術(shù)逐個(gè)原子合成藥物。“它的制造速度快、100％的產(chǎn)出率，并且沒(méi)有副產(chǎn)品。” 論文里寫(xiě)道。 

    陳語(yǔ)謙在論文中說(shuō)："在藥物開(kāi)發(fā)中，新的有力開(kāi)發(fā)線(xiàn)索需要在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行用于生物測(cè)定實(shí)驗(yàn)的合成。設(shè)想中的藥物打印機(jī)能夠滿(mǎn)足這一要求。一個(gè)完整的配方只需輸入藥物打印機(jī)即可一步打印出任何化合物。新的化合物，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)云計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索出化學(xué)鍵之間相互作用的最佳合成條件。然后該化合物可以通過(guò)許多微小的反應(yīng)器一步制成。這種方式快速、精確、無(wú)副產(chǎn)品、節(jié)約試劑、環(huán)保、小批量、大品種，納米加工技術(shù)將徹底顛覆當(dāng)前的藥物制造方式并將在不久的將來(lái)導(dǎo)致制藥領(lǐng)域的巨大革命。”

     這篇論文描述了打印一個(gè)分子所需要的所有步驟，并表示DrugPrinter技術(shù)預(yù)計(jì)將在20年內(nèi)進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域。陳語(yǔ)謙預(yù)測(cè)，他們的團(tuán)隊(duì)將在五年內(nèi)開(kāi)發(fā)出藥物打印機(jī)的可用原型。 

     它的工作原理是這樣的： 

     藥物打印機(jī)分成4個(gè)部分：Part a是一個(gè)元素庫(kù)，就如激光打印機(jī)的顏料盒，分成金屬、非金屬、過(guò)渡金屬三大塊，當(dāng)然最主要的是C、H、O這些藥物常見(jiàn)元素；Part b是各種元素輸送管路；Part c是藥物打印的核心模塊，抓取正確的原子放到正確的位置，并且形成化學(xué)鍵；Part d是產(chǎn)物儲(chǔ)存庫(kù)。

     論文中給出了四種抓取原子的方法，第1種是光鉗（optical tweezer），第2種是類(lèi)似物理氣相沉積（physical vapor deposition）的方法讓原子飛到該去的地方，第3種是機(jī)器臂（robotic arm），第4種是通過(guò)電場(chǎng)移動(dòng)帶電原子。

    打印藥物的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是形成化學(xué)鍵，作者建立了全球首個(gè)藥物智能云數(shù)據(jù)搜索引擎，名為iScreen（http://iscreen.cmu.edu.tw/），以及用戶(hù)數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)（http://ismart.cmu.edu.tw/），系統(tǒng)可以自動(dòng)尋找最優(yōu)反應(yīng)條件。 

    這篇論文的想法肯定是有趣的，但該文并沒(méi)有解釋這么多分子模塊是如何奇跡般地結(jié)合在一起，而且沒(méi)有反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)性，還有一些細(xì)節(jié)問(wèn)題也沒(méi)提及。這些問(wèn)題都需要后續(xù)的研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和完善。