Uvod

Mikroigla{0}}isporuka lijekova se pojavila kao atransformativna transdermalna tehnologijakoji na jedinstven način kombinujejednostavnost zakrpesaefikasnost potkožne injekcije. Stvaranjem mikroskopskih kanala kroz stratum corneum, mikroigle (MN) omogućavaju efikasno prodiranje terapeutskih agenasa u kožu uz održavanjeminimalna invazivnost, jednostavnost upotrebe i odlična biokompatibilnost. Ove prednosti su privukle ogromnu pažnju globalne istraživačke zajednice.

Ovaj članak se fokusira naklasifikacija i principi rada mikroiglica, crpeći prvenstveno iz radaXiaowen Liu i Fei Xiao (Univerzitet Jinan)iBin Du (Tongji univerzitet), naslovljen"Mikroigla{0}}posredovana isporuka lijekova za kožne bolesti,"objavljeno uGranice u bioinženjeringu i biotehnologiji.

Slika 1.Klasifikacija mikroiglica i njihovi odgovarajući transdermalni mehanizmi isporuke.

1. Čvrste mikroigle (SMN)

Pregled

Čvrste mikroigle se obično koriste zapred{0}}tretman kožeprije primjene aktivnih farmaceutskih sastojaka. Oni rade na klasicipoke-i-zakrpiprincip: stvaranje prolaznih mikrokanala koji poboljšavaju propusnost naknadno primijenjenih topikalnih formulacija.

Materijali

Uobičajeni materijali za izradu uključuju:

Mehanizam i prednosti

Kreirajtrenutni, uniformni mikrokanaliu stratum corneum

Značajno poboljšatiefikasnost lokalnog prodiranja lijeka

Visoka mehanička krutost osigurava pouzdano umetanje kože

Relativno jednostavna i niska-cijena za proizvodnju

Ograničenja

Kanali se zatvaraju u roku od nekoliko sati zbog prirodnog zacjeljivanja kože, ograničavajući odloženo oslobađanje

Rizik odprijelom igle i rezidualni fragmentiu koži

Nijedan unutrašnji -kapacitet za nošenje- lijeka ne zahtijeva poseban rezervoar za lijek

Slika 2.Šematski i reprezentativni SEM snimak čvrstih mikroiglica.

2. Šuplje mikroigle (HMN)

Pregled

Za razliku od čvrstih struktura, šuplje mikroigle imajuunutrašnji lumen ili otvor(prečnik:~50–70 μm) koji prolazi kroz osovinu igle-u suštini funkcionira kaomikrorazmjerne hipodermične špriceve.

Materijali

Silicijum (preko MEMS proizvodnje)

Staklo (putem crtane litografije)

Polimeri (putem mikro-prešanja ili 3D štampanja)

Mehanizam i prednosti

Unutrašnja šupljina može bitiunaprijed{0}}napunjeni terapeutskim agensimai dostavlja ih putempritisak{0}}pokrenut protokpo ubacivanju

Sposoban za nošenjeveće količine tečnostinego bilo koji drugi tip MN

Omogućavaprecizno, kontrolisano doziranje-idealno za makromolekule, vakcine, pa čakekstrakcija intersticijske tečnostiza dijagnostiku

Pogodno za širok spektar aktivnih molekula

Ograničenja

Izrada jeznatno složeniji​ (zahteva digitalne mikro-elektro-mehaničke sisteme)

Zatezanje dermalnog tkiva može uzrokovatizačepljenje lumenatokom umetanja

Veći troškovi proizvodnje i duže vrijeme proizvodnje

Slika 3.Šema i princip rada šupljih mikroiglica.

3. Otapajuće mikroigle (DMN)

Pregled

Mikroigle za otapanje su u potpunosti izrađene odu vodi{0}}topivi, biorazgradivi materijaliugrađen sa terapeutskim agensima. Nakon umetanja, matrica iglerastvara ili degradira in situ, puštanje tereta direktno u kožu-nije potreban korak uklanjanja ili odlaganja.

Materijali

• Šećeri: maltoza, trehaloza
• Prirodni polimeri: Hijaluronska kiselina (HA), dekstran, želatin
• Sintetički biorazgradivi polimeri: PLGA, PVA, PVP

• Mehanizam i prednosti

• Odlična biokompatibilnosti sigurnosni profil
• Bez oštrog medicinskog otpada-cijeli uređaj se rastvara, eliminirajući odlaganje bioloških opasnosti

Značajnopoboljšava usklađenost pacijenata; pogodno za samo-upravljanje

Pruža anova paradigma za dugoročno-liječenje hroničnih bolesti

Opsežno istražen za različite uslove:rak, dijabetes, psorijaza, dostava vakcine, i više

Ograničenja

Mehanička čvrstoća mora biti pažljivo izbalansirana sa brzinom rastvaranja

Stabilnost lijeka tokom skladištenja i procesa proizvodnje zahtijeva optimizaciju

Kapacitet punjenja lijeka je konačan i ovisi o sastavu matriksa

Slika 4.​ Otapanje strukture mikroigle i u-procesu degradacije kože.

4. Obložene mikroigle (CMN)

Pregled

Obložene mikroigle sučvrsti MN sa terapijskim premazomnanosi se na površinu igle. Lijek se oslobađa kako se obloga rastvara ili odvaja nakon kontakta s kožom.

Metode premaza

Mehanizam i prednosti

Brzo oslobađanje lijekaodmah po ubacivanju

Precizna kontrola doze-količina isporučenog lijeka određena je debljinom premaza i površinom

Jednostavan za rukovanje; dobro-pogodno zavisoke-potentnosti, niske-lijekove​ (e.g., vaccines, peptides)

Isplativo-i skalabilno

Ograničenja

Punjenje drogom jeograničena površinommikroigle

Premaz možeodvojiti tokom umetanjaili degradirati tokom skladištenja

Osiguravanje ujednačene debljine premaza i dugotrajne{0}}stabilnosti ostaje izazov za formulaciju

Slika 5.​ Izrada obloženih mikroiglica metodama premazivanja potapanjem-i raspršivanjem{1}}.

Summary Comparison

Završne napomene

Svaka MN arhitektura nudi arazličiti skup-ustupakau smislu kapaciteta lijeka, kinetike oslobađanja, složenosti proizvodnje i kliničke prikladnosti. Razumijevanje ovih razlika je od suštinskog značaja zausklađivanje prave MN platforme s pravom terapeutskom primjenom-posebno u oblasti koja se brzo razvijamikroigla{0}}posredovana isporuka lijekova za kožne bolesti.

Kako nauka o materijalima i mikroproizvodnja nastavljaju da napreduju, možemo očekivati ​​još sofisticiranije hibridne dizajne koji kombinuju najbolje karakteristike sve četiri vrste-što nas približava istinskompersonalizirana, bezbolna i precizna transdermalna terapija.