DrugPrinter，即時3D打印任何藥物？

      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：即時打印任何藥物（DrugPrinter: print any drug instantly）》，作者是來自臺灣的研究人員陳語謙（Calvin Yu-Chian Chen）。 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)。
       陳語謙在論文里提出了藥物打印機（drugprinter）的概念，根據(jù)陳語謙的描述，這種藥物打印機是集所有功能于一身的分子水平3D打印機，可以一步“打印”化合物?；旧希@種藥物打印機使用光鑷技術逐個原子合成藥物。“它的制造速度快、100％的產出率，并且沒有副產品?！?論文里寫道。
       陳語謙在論文中說："在藥物開發(fā)中，新的有力開發(fā)線索需要在很短的時間內進行用于生物測定實驗的合成。設想中的藥物打印機能夠滿足這一要求。一個完整的配方只需輸入藥物打印機即可一步打印出任何化合物。新的化合物，可以通過大數(shù)據(jù)云計算進行設計。計算機系統(tǒng)可以從數(shù)據(jù)庫中搜索出化學鍵之間相互作用的最佳合成條件。然后該化合物可以通過許多微小的反應器一步制成。這種方式快速、精確、無副產品、節(jié)約試劑、環(huán)保、小批量、大品種，納米加工技術將徹底顛覆當前的藥物制造方式并將在不久的將來導致制藥領域的巨大革命。”
       這篇論文描述了打印一個分子所需要的所有步驟，并表示DrugPrinter技術預計將在20年內進入應用領域。陳語謙預測，他們的團隊將在五年內開發(fā)出藥物打印機的可用原型。

      它的工作原理是這樣的：
      藥物打印機分成4個部分：Part a是一個元素庫，就如激光打印機的顏料盒，分成金屬、非金屬、過渡金屬三大塊，當然最主要的是C、H、O這些藥物常見元素；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，并且形成化學鍵；Part d是產物儲存庫。

      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種是機器臂（robotic arm），第4種是通過電場移動帶電原子。

       打印藥物的另一個關鍵問題是形成化學鍵，作者建立了全球首個藥物智能云數(shù)據(jù)搜索引擎，名為iScreen（http://iscreen.cmu.edu.tw/），以及用戶數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)（http://ismart.cmu.edu.tw/），系統(tǒng)可以自動尋找最優(yōu)反應條件。
       這篇論文的想法肯定是有趣的，但該文并沒有解釋這么多分子模塊是如何奇跡般地結合在一起，而且沒有反應機理、反應性，還有一些細節(jié)問題也沒提及。這些問題都需要后續(xù)的研究結果進行驗證和完善。