pengenalan

Penghantaran ubat berasaskan Microneedle-telah muncul sebagai ateknologi transdermal transformatifyang menggabungkan secara unikkesederhanaan tampalandengankeberkesanan suntikan subkutan. Dengan mencipta saluran mikroskopik merentasi stratum korneum, jarum mikro (MNs) membolehkan penembusan agen terapeutik yang cekap ke dalam kulit sambil mengekalkaninvasif minimum, kemudahan penggunaan, dan biokompatibiliti yang sangat baik. Kelebihan ini telah menarik perhatian yang besar daripada komuniti penyelidikan global.

Artikel ini memfokuskan kepadaklasifikasi dan prinsip kefungsian jarum mikro, melukis terutamanya daripada karyaXiaowen Liu dan Fei Xiao (Universiti Jinan)danBin Du (Universiti Tongji), bertajuk"Microneedle-pengantara penghantaran ubat untuk penyakit kulit,"diterbitkan dalamSempadan dalam Bioengineering dan Bioteknologi.

Rajah 1.Klasifikasi jarum mikro dan mekanisme penghantaran transdermal masing-masing.

1. Jarum Mikro Pepejal (SMN)

Gambaran keseluruhan

Jarum mikro pepejal biasanya digunakan untukprarawatan kulit-.sebelum penggunaan bahan farmaseutikal aktif. Mereka beroperasi pada klasikcucuk-dan-tampalprinsip: mencipta saluran mikro sementara yang meningkatkan kebolehtelapan formulasi topikal yang digunakan kemudiannya.

Bahan

Bahan fabrikasi biasa termasuk:

Mekanisme & Kelebihan

Buatserta-merta, saluran mikro seragamdalam stratum korneum

Peningkatan yang ketarakecekapan penembusan dadah tempatan

Kekakuan mekanikal yang tinggi memastikan pemasukan kulit yang boleh dipercayai

Agak mudah dan kos-rendah untuk pembuatan

Had

Saluran ditutup dalam beberapa jam kerana penyembuhan kulit semula jadi, mengehadkan pelepasan berterusan

Risiko daripadapatah jarum dan serpihan sisadalam kulit

Tiada ubat intrinsik-kapasiti bawa-memerlukan takungan ubat yang berasingan

Rajah 2.Imej SEM skematik dan representatif bagi jarum mikro pepejal.

2. Hollow Microneedles (HMNs)

Gambaran keseluruhan

Tidak seperti struktur pepejal, jarum mikro berongga mempunyai ciri anlumen atau lubang dalaman(diameter:~50–70 μm) yang melalui batang jarum-yang pada asasnya berfungsi sebagaipicagari hipodermik skala mikro.

Bahan

Silikon (melalui fabrikasi MEMS)

Kaca (melalui litografi lukisan)

Polimer (melalui mikro-acuan atau pencetakan 3D)

Mekanisme & Kelebihan

Rongga dalaman bolehpra-dimuatkan dengan agen terapeutikdan menghantarnya melaluitekanan-aliran terdorongapabila dimasukkan

Mampu membawaisipadu cecair yang lebih besardaripada mana-mana jenis MN yang lain

Membolehkandos yang tepat dan boleh dikawal-sesuai untuk makromolekul, vaksin dan jugapengekstrakan cecair interstisialuntuk diagnostik

Sesuai untuk pelbagai jenis molekul aktif

Had

Fabrikasi adalahketara lebih kompleks(memerlukan sistem mekanikal-elektro{1}}digital)

Ketegangan tisu dermal boleh menyebabkanlumen tersumbatsemasa memasukkan

Kos pembuatan yang lebih tinggi dan masa pengeluaran yang lebih lama

Rajah 3.Skema dan prinsip kerja jarum mikro berongga.

3. Melarutkan Microneedles (DMNs)

Gambaran keseluruhan

Microneedles pelarut dibuat sepenuhnya daripadaair-bahan boleh terbiodegradasitertanam dengan agen terapeutik. Apabila dimasukkan, matriks jarumlarut atau terdegradasi di situ, melepaskan muatan terus ke dalam kulit-tiada langkah penyingkiran atau pelupusan diperlukan.

Bahan

• Gula: Maltosa, trehalosa
• Polimer semulajadi: Asid hyaluronik (HA), dekstran, gelatin
• Polimer terbiodegradasi sintetik: PLGA, PVA, PVP

• Mekanisme & Kelebihan

• Biokompatibiliti yang sangat baikdan profil keselamatan
• Tiada sisa perubatan yang tajam-keseluruhan peranti larut, menghapuskan pelupusan biohazard

Ketarameningkatkan pematuhan pesakit; sesuai untuk-pentadbiran sendiri

Menyediakan aparadigma baharu untuk-jangka panjang, pengurusan penyakit kronik

Dikaji secara meluas untuk pelbagai keadaan:kanser, kencing manis, psoriasis, penghantaran vaksin, dan banyak lagi

Had

Kekuatan mekanikal mesti diseimbangkan dengan teliti dengan kadar pembubaran

Kestabilan ubat semasa penyimpanan dan proses fabrikasi memerlukan pengoptimuman

Kapasiti pemuatan ubat adalah terhad dan bergantung pada komposisi matriks

Rajah 4.​ Melarutkan struktur microneedle dan dalam-proses degradasi kulit.

4. Jarum Mikro Bersalut (CMNs)

Gambaran keseluruhan

Jarum mikro bersalut adalahMN pepejal dengan salutan terapeutikdisapukan pada permukaan jarum. Dadah dilepaskan apabila salutan larut atau tertanggal apabila terkena kulit.

Kaedah Salutan

Mekanisme & Kelebihan

Pembebasan dadah yang cepatserta-merta selepas dimasukkan

Kawalan dos yang tepat-jumlah ubat yang dihantar ditentukan oleh ketebalan salutan dan luas permukaan

Mudah untuk beroperasi; sangat-sesuai untukubat berdosa-tinggi,{1}}rendah(cth, vaksin, peptida)

Kos-berkesan dan berskala

Had

Pemuatan dadah adalahterhad oleh luas permukaandaripada jarum mikro

Salutan bolehtanggalkan semasa memasukkanatau merosot semasa penyimpanan

Memastikan ketebalan salutan seragam dan-kestabilan jangka panjang kekal sebagai cabaran penggubalan

Rajah 5.​ Fabrikasi microneedle bersalut melalui kaedah salutan-celup dan semburan-.

Perbandingan Ringkasan

Ucapan Penutup

Setiap seni bina MN menawarkan aset pertukaran-yang berbezadari segi kapasiti ubat, kinetik pelepasan, kerumitan pembuatan dan kesesuaian klinikal. Memahami perbezaan ini adalah penting untukmemadankan platform MN yang betul dengan aplikasi terapeutik yang betul-terutamanya dalam bidang yang berkembang pesatmicroneedle-pengantara penghantaran ubat untuk penyakit kulit.

Memandangkan sains bahan dan fabrikasi mikro terus berkembang, kami boleh menjangkakan reka bentuk hibrid yang lebih canggih yang menggabungkan ciri terbaik dari keempat-empat jenis-mendekatkan kami kepada yang benar-benarterapi transdermal yang diperibadikan, tidak menyakitkan dan ketepatan.