Sebagai salah satu platform yang paling menjanjikan untuk penghantaran ubat transdermal dan terapi invasif minima pada abad ke-21, teknologi microneedle tertumpu pada struktur seperti jarum skala mikro yang menembusi stratum korneum-halangan kulit paling luar-dengan cara yang hampir tanpa rasa sakit, mencipta saluran mikro superfisial. Reka bentuk yang canggih ini menggabungkan dengan sempurna kemudahan tampalan transdermal konvensional dengan kecekapan tinggi suntikan subkutaneus, memacu transformasi yang mendalam dalam sektor perubatan, estetik dan farmaseutikal. Kepelbagaian prinsip teknikal dan ketepatan proses pembuatannya secara langsung menentukan prestasi produk dan skop aplikasi.

Dikelaskan mengikut prinsip kerja, jarum mikro terbahagi kepada empat kategori utama: jarum mikro pepejal, jarum mikro boleh larut, jarum mikro bersalut dan jarum mikro berongga. Jarum mikro pepejal (diperbuat daripada logam atau silikon, misalnya) digunakan terutamanya untuk pra-membentuk saluran dalam kulit sebelum penggunaan ubat topikal. Jarum mikro boleh larut dibuat daripada bahan terbiodegradasi seperti asid hyaluronik dan asid polilaktik, dengan ubat-ubatan dimuatkan di dalam badan jarum. Selepas penembusan kulit, mereka larut dalam cecair interstisial untuk melepaskan muatan, membolehkan pentadbiran ubat tidak invasif. Jarum mikro bersalut mempunyai lapisan ubat yang dibalut pada hujung jarum pepejal, manakala jarum mikro berongga berfungsi seperti picagari kecil untuk penghantaran cecair aktif. Di antara jenis ini, jarum mikro boleh larut telah menjadi arus perdana untuk penyelidikan, pembangunan dan perindustrian, kerana kelebihan termasuk tiada sisa tajam perubatan selepas digunakan dan pelepasan ubat yang boleh dikawal.

Proses pembuatan mewakili kesesakan kritikal dan daya saing teras untuk menterjemah teknologi microneedle dari makmal ke pasaran. Teknik fotolitografi dan etsa tradisional biasanya digunakan untuk menghasilkan acuan untuk jarum mikro silikon atau logam, namun ia menanggung kos yang tinggi dan melibatkan prosedur yang kompleks. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perusahaan inovatif yang diwakili oleh Zhongke Microneedle (Beijing) Technology Co., Ltd. telah mencapai kemajuan yang cemerlang. Berdasarkan kepakaran teknikal daripada Institut Fizik dan Kimia, Akademi Sains China, syarikat itu membangunkan Kaedah Pencetakan Suhu Bilik RT‑SMP®, yang diperakui sebagai maju di peringkat antarabangsa. Proses ini membolehkan pengacuan ketepatan jarum mikro polimer pada suhu ambien, mengelakkan kerosakan bahan farmaseutikal aktif daripada haba yang tinggi. Ia juga telah mempelopori barisan pengeluaran patuh GMP China dengan kapasiti tahunan sebanyak 150 juta tampalan, menangani cabaran global dalam pembuatan jarum mikro boleh larut berskala besar, kos rendah dan berkualiti tinggi.

Dalam bidang sains bahan, pasukan penyelidik dari Universiti Teknologi Kimia Beijing menonjol kerana penggunaan perintis asid polylactic biodegradable hijau (PLA) sebagai bahan matriks untuk jarum mikro. Mempunyai biokompatibiliti dan biodegradasi yang sangat baik, PLA telah diterima pakai dalam inovasi rantai penuh oleh pasukan yang merangkumi reka bentuk acuan, proses fabrikasi dan pembinaan barisan pengeluaran. Barisan pengeluaran pertama di dunia untuk microneedles PLA pepejal telah ditubuhkan, dengan pengeluaran tahunan sebanyak 50 juta keping. Berjaya dikomersialkan dan diberikan sijil pendaftaran peranti perubatan, teknologi ini telah terbukti meningkatkan kecekapan penyerapan ubat lebih 10 kali ganda dengan keselamatan yang luar biasa dalam rawatan klinikal untuk gangguan kulit seperti psoriasis dan melasma.

Satu lagi laluan perindustrian utama telah direalisasikan oleh Guangzhou Xinji Pharmaceutical Co., Ltd. Tampalan jarum mikro dexmedetomidine hidrokloridanya, diluluskan untuk ujian klinikal sebagai tampalan jarum mikro farmaseutikal pertama China, menandakan era baharu untuk penghantaran ubat pengantara jarum mikro di China. Kejayaan produk berpunca daripada kepakaran mendalam dalam penggubalan bahan polimer, proses pemuatan ubat dan pembuatan berskala besar. Pengeluaran microneedle melibatkan pelbagai langkah didorong ketepatan termasuk pemesinan acuan ketepatan, pencampuran homogen ubat dan bahan asas, dan pengacuan pengeringan. Sisihan kecil dalam mana-mana parameter boleh menjejaskan kekuatan mekanikal jarum (untuk penembusan kulit yang berjaya) dan kinetik pelepasan dadah.

Memandang ke hadapan, teknologi pembuatan microneedle semakin maju ke arah kecerdasan dan pemperibadian. 3Pencetakan D membolehkan tatasusunan microneedle tersuai disesuaikan dengan ciri kulit individu. Sementara itu, menyepadukan bahan pintar seperti bahan termosensitif dan responsif pH ke dalam jarum mikro memudahkan pembangunan sistem pintar yang mampu mengeluarkan ubat atas permintaan yang dicetuskan oleh isyarat fisiologi-contohnya, tompok insulin pintar yang membebaskan insulin secara automatik apabila glukosa darah meningkat. Inovasi termaju ini sedang mengembangkan jarum mikro daripada penambah penembusan fizikal mudah kepada antara muka bio pintar untuk perubatan ketepatan generasi akan datang.