Créer un système avancé d'administration de médicaments à une vitesse vertigineuse

Créer des dispositifs médicaux innovants qui résolvent des problèmes cliniques non résolus est toujours une tâche formidable. Ajoutez à cela des contraintes de temps extrêmes et la nécessité d'inventer une toute nouvelle méthode d'administration des médicaments, et vous obtiendrez la même pression que celle à laquelle ont été confrontés les jeunes entrepreneurs de la startup médicale Syqe Medical.

Leur premier projet était la création d'un système d'administration de médicaments qui permettrait aux patients souffrant de douleurs neuropathiques extrêmes d'utiliser, pour la première fois, des doses de cannabis contrôlées avec précision pour les soulager, tout en évitant les réactions physiques inutiles.

"Cette douleur est très résistante aux nombreux traitements disponibles. Le cannabis fonctionne pour réduire ce type de douleur", a déclaré le professeur Elon Eisenberg M.D., directeur de la recherche sur la douleur, Centre médical RAMBAM, Haïfa, Israël. "Le problème est que, jusqu'à présent, il n'existait pas de moyen quantifiable et prévisible de prescrire du cannabis médical."

"Il y avait d'énormes défis à relever pour contrôler les doses d'un médicament qui a des propriétés thérapeutiques mais aussi des propriétés psychoactives. Nous devions le contrôler de manière très précise. Nous avons donc entrepris de mettre au point un système de dosage quantifié pour le cannabis dans un premier temps, puis pour d'autres plantes ayant une valeur thérapeutique", explique Perry Davidson, fondateur et PDG de Syqe Medical.

Six semaines seulement pour convaincre les investisseurs

La vision de Syqe est d'apporter le médicament le plus efficace au plus grand nombre de patients dans les meilleurs délais. Mais transmettre aux investisseurs des solutions techniques complexes pour des problèmes médicaux jusqu'alors non résolus est une tâche complexe. Perry a estimé que la création d'un autre diaporama "atroce" ne suffirait pas à communiquer la véritable innovation du concept de l'inhalateur Syqe. Ne disposant que de six semaines pour créer un modèle à partir de zéro, Itay Kurgan, responsable de la conception de Syqe Medical, s'est donc tourné vers l'impression 3D de Stratasys.

" Avec seulement deux semaines devant nous, nous avons transformé notre imprimante 3D Stratasys Objet 350™ en notre hub de recherche et développement. J'ai conçu le prototype de l'inhalateur et nous avons imprimé les pièces en 3D ", se souvient Itay. "Nous voulions montrer à quel point l'appareil serait petit, comment il fonctionnerait, comment l'électronique fonctionnerait et comment le flux d'air fonctionnerait. Tout cela a été réalisé grâce à notre modèle imprimé en 3D. Cela a changé toute la conversation avec l'investisseur."

Cette présentation a permis d'obtenir un financement et de passer à la phase suivante : les essais cliniques.

La course aux essais cliniques

Ne disposant que de deux mois pour mettre au point un produit fonctionnel, l'équipe de Syqe s'est tournée vers l'étape des essais cliniques, qui est décisive. Pour créer les dispositifs destinés aux essais cliniques, Syqe a d'abord essayé d'utiliser l'usinage CNC traditionnel, mais cette méthode était très lente et coûteuse, surtout pour une nouvelle entreprise aux ressources limitées. Elle s'est donc à nouveau tournée vers son imprimante 3D Stratasys, qui a fait toute la différence. Ils ont entièrement redessiné l'appareil afin qu'un modèle fonctionnel puisse être entièrement imprimé en 3D, à l'exception de l'électronique et des pièces métalliques.

Inhalateur imprimé en 3D

Un des modèles de cartouches utilisés dans l'inhalateur pour distribuer le médicament.

La capacité à itérer les conceptions de pièces rapidement et facilement a été absolument essentielle lors de la phase de conception, comme en témoignent les exigences particulières du système de circulation d'air. "L'un des plus grands défis de conception était le système d'inhalation. Les patients n'inhalent pas tous de la même manière et les groupes d'âge n'ont pas tous le même volume pulmonaire. Nous devions donc créer un système d'aération totalement adapté au patient. Et nous devions y parvenir dans un délai rapide et abordable", explique M. Perry. "En un mois, nous avons itéré 10 mécanismes d'écoulement complètement différents que nous avons imprimés en interne, pour aboutir à un mécanisme unique qui a résolu le problème. Cette conception, utilisant une géométrie uniquement possible avec l'impression 3D, a atteint le niveau de performance qui a résolu le problème de l'inhalation et assuré des doses précises et constantes."

Grâce à sa conception optimisée, l'inhalateur Syqe - dont 80 % a été imprimé en 3D - a fait l'objet d'un essai clinique très réussi et était prêt pour la production commerciale.

Le produit final contient de nombreuses pièces imprimées en 3D. Par exemple, les pièces qui entrent en contact avec le corps humain, notamment le mécanisme d'inhalation, sont imprimées en 3D à l'aide du matériau biocompatible Stratasys MED610™. "Lorsque nous concevions l'inhalateur, nous concevions une pièce le lundi matin et le mardi matin, elle avait déjà été modifiée cinq ou six fois.

Au bout d'une semaine, nous avons accompli ce qui aurait pris quatre semaines avec les méthodes de fabrication conventionnelles", conclut Itay. "Je recommanderais l'utilisation de l'impression 3D dès le début pour toute entreprise de technologie médicale, du concept au prototypage jusqu'aux essais cliniques."

TECHNOLOGIE EN VEDETTE :

Impression 3D PolyJet

PolyJet est une technologie d'impression 3D puissante qui permet de produire des pièces, des prototypes et des outils lisses et précis.

Les imprimantes 3D PolyJet de Stratasys sont basées sur une technologie éprouvée, qui permet de créer des prototypes précis établissant la norme en matière de réalisme des produits finis. Leur résolution fine permet de créer des formes complexes, des détails compliqués et des surfaces lisses. L'impression 3D PolyJet consiste à projeter des couches de photo-polymère liquide sur un plateau de construction et à les durcir instantanément à l'aide de rayons UV. Les fines couches s'accumulent pour créer un modèle ou un prototype 3D précis. Les modèles sont prêts à être manipulés dès leur sortie de l'imprimante 3D, sans qu'aucun post-traitement ne soit nécessaire.

En savoir plus

 

"Notre devise chez Syqe est "Ne pensez pas, imprimez". L'impression 3D tout au long de la phase de conception du produit accélère votre processus de réflexion et vous amène plus rapidement au résultat final."

- Perry Davidson, Syqe Medical

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