青岛3D打印可能会对药物和疫苗的生产方式产生影响，包括那些与引起COVID-19 的SARS-CoV-2病毒作斗争的药物和疫苗的生产方式。欧盟的NESSIE项目是一项跨欧洲的欧洲计划，该计划汇聚了奥地利，挪威和葡萄牙的五个合作伙伴，共同开发新一代的整体式色谱柱，用于分离生物制药产品中的分子。最终结果可能是一种更快，更有效且更便宜的疫苗生产方法。要了解更多信息，我们采访了陶瓷3D打印机制造商Lithoz的材料主管Martin Schwentenwein。

该项目致力于改善用于分离和纯化分子以进行药物纯化的色谱法。在色谱操作期间，分子和蛋白质根据大小或选择性相互作用（例如它们在水中或脂肪中的溶解程度）进行分离。这是通过将加压的液体溶剂与要纯化的材料一起泵送通过填充有专用材料的色谱柱来完成的，该色谱柱可以分离杂质或不需要的副产物。NESSIE项目的成员正在努力改进此列组件，以使过程更高效。

该小组正在开发定制这些色谱柱的方法，以优化流过它们的流体的行为并减少纯化过程中发生的压力变化。特别地，当材料与柱相互作用时，流体压力下降，从而限制了纯化速度。通过减少这种压力下降，可以使整个过程更有效，从而提高速度并降低成本。

Lithoz之所以进入该项目，是因为现有的色谱柱是使用二氧化硅材料制成的。作为青岛陶瓷3D打印专家，该公司能够提供其专业知识，以生产具有生物制药纯化所需的高分辨率和材料的色谱柱。二氧化硅的优点是结合了过滤分子所需的孔隙率，同时保持了温度稳定性。也可以将其灭菌，这是加工生物制药材料经常需要的。

根据正在研究或生产的药物材料，纯化操作的效率最高可提高20％。每次运行过程中，较容易的分子处理速度加快了多达5分钟，这转化为药物研发节省了数小时或数天的工作，甚至转化为大规模生产药物和疫苗所需的数日或数周的工作。目前，合作伙伴已经开发出概念验证来更广泛地改善色谱柱设计，但是Schwentenwein表示，原则上可以为每种研究或生产的特定生物制药产品量身定制色谱柱：

“当然，提高速度是最切实的结果，但超越此目标的是，愿景是可以整体上改善分离机理，理想情况下，您可以大大节省20％的时间。您可以将更多的内容移至该域，而该域实际上可以节省所需时间的一半。但是为此，整个设计也必须优化，必须进行定制。目前，我们的目标是实现基本的概念验证，通过将这种青岛3D打印技术与陶瓷结合使用，您可以在整个分离过程中获得这种改进。”

Schwentenwein说，这些色谱柱可用于纯化任何分子，无论是在药物筛选和研究阶段还是在生产中。这包括为对抗SARS-CoV-2病毒而开发的各种各样的疫苗和药物。

目前，大约有23家公司在创建此类解决方案。这包括更便宜的治疗药物，例如从氯喹家族的药物到更潜在昂贵的药物（如瑞德昔韦）数十年的抗疟药。至于疫苗，产品范围更广，从灭活病毒衍生出的更传统的疫苗，再到更新得多的DNA和RNA疫苗，由于某些情况下它们无法提供免疫力，以前被人们认为不可接受的疫苗类别具有不可预测的影响，并可能导致意想不到的后果。

尽管不确定这些新型疫苗的不确定性，但一些由美国国防部合作伙伴开发的RNA和DNA疫苗正在接受临床试验。美国国家过敏和传染病研究所所长安东尼·福西博士（Anthony Fauci）在三月份表示，疫苗将在未来的十二至十八个月内不再向公众提供。

不论公开SARS-CoV-2疫苗的时间表如何，NESSIE项目开发的技术都不一定能立即帮助生产。但是，它可以用于纯化用于预防或治疗COVID-19疾病的疫苗或药物。

目前，该团队正在微调其生产过程，并确保印刷列的可重复性，确定他们能够在整个批次的零件中非常均匀地实现超过100微米的特征分辨率。这是以前没有的东西。该项目定于今年10月底结束，但当时尚未准备好商业化。

该小组正在寻找准备大规模生产色谱柱的制造商，这将需要一个Lithoz陶瓷3D打印机农场。据Schwentenwein称，使用未经优化生产的单台打印机，每天可以生产50列。如果扩大规模，将有可能制造出市场所需的数量。

当前正在开发的色谱柱较小，这意味着它们更适合用于研发目的，但是可以将尺寸增大以用于生物制药生产，这意味着每个打印作业需要较少的色谱柱。Schwentenwein说，目前最大的瓶颈是缺少能够在质量控制环境中生产这些色谱柱的用户/合作伙伴。但是，他认为他们拥有适当的技术，因此，一旦他们发现该合作伙伴对批量生产感兴趣，那么所有必要的就是“拉动扳机”。