تحویل دارو از طریق پوست کنترل شده با الکترون یکپارچه - سه مقاله با کیفیت بالا از مجله Nature-Family

آرایه‌های میکروسوزن نشان‌دهنده یک تکنیک پزشکی با حداقل تهاجم امیدوارکننده برای تحویل دارو از طریق پوست تقریباً بدون درد است. میکروسوزن ها به لایه شاخی نفوذ می کنند تا مسیرهای انتقال دارو را ایجاد کنند و در عین حال از رگ های خونی پوستی و انتهای عصبی جلوگیری می کنند تا درد و خونریزی را به حداقل برسانند. تا به امروز، اصلاح شیمیایی و بهینه سازی ساختار فیزیکی عملکرد دارورسانی با واسطه میکروسوزن را به میزان زیادی بهبود بخشیده است.

با این وجود، اکثر سیستم‌های میکروسوزن موجود در حالت انتشار غیرفعال عمل می‌کنند، که در آن آزادسازی دارو عمدتاً توسط تورم یا انحلال مواد کنترل می‌شود. تنظیم پویا و دقیق زمان مصرف و دوز همچنان چالش برانگیز است. ادغام آرایه‌های میکروسوزن با سیستم‌های کنترل الکترونیکی برای دستیابی به تحویل پوستی فعال و بر اساس تقاضا، به یک گلوگاه حیاتی و یک مسیر توسعه اصلی برای نسل بعدی دستگاه‌های پزشکی میکرونیدل تبدیل شده است.

این مقاله شامل سه مقاله با تاثیر بالا است که در آن منتشر شده استمیکروسیستم ها و مهندسی نانو(یک مجله طبیعت). این مطالعات از گروه تحقیقاتی پروفسور پیتر بی. آنها سه جهت پیشرفته را پوشش می دهند: پچ پوستی میکروسوزن با تشخیص سریع بدون خون، آرایه میکرونیدل یونتوفورزیس مجهز به گوشی هوشمند برای تحویل از طریق پوست کنترل شده، و میکرو نانودستگاه برای تشخیص و درمان دهان و دندان و چشم. این آثار مراجع ارزشمندی را برای تشخیص مبتنی بر میکروسوزن، تحویل هوشمند دارو و کاربردهای گسترده سناریویی ارائه می‌کنند.

---مقالات عالی ارزش خواندن ---

01 چسب پوستی مبتنی بر میکروسوزن برای آزمایش تشخیص سریع بدون خون

نویسندگان: Jiang، X.، Lillehoj، PBمجله: Microsyst Nanoeng, 6, 96 (2020) پیوند: https://www.nature.com/articles/s41378‑020‑00206‑1 (تصاویر با حسن نیت نویسندگان)

این مطالعه یک پچ پوستی یکپارچه با میکروسوزن توخالی را ارائه می‌کند. این دستگاه به جای جمع‌آوری خون، مایع بینابینی پوستی را از طریق ریز سوزن‌ها استخراج می‌کند و با جفت شدن با نوارهای آزمایش جریان جانبی کلوئیدی طلایی، تشخیص بیومارکر پروتئین بصری را انجام می‌دهد. گرفتنپلاسمودیوم فالسیپارومپروتئین غنی از هیستیدین 2 (PfHRP2، نشانگر زیستی مالاریا) به‌عنوان هدف اثبات مفهوم، در کمتر از 20 دقیقه بدون ابزارهای حجیم، این سنجش به حد تشخیص به 8 نانوگرم در میلی‌لیتر دست می‌یابد. این کار برای اولین بار ترکیب میکروسوزن ها و ایمونواسی جریان جانبی را نشان می دهد و یک راه حل جدید POCT بدون خون را برای مناطق با منابع محدود ارائه می دهد.

02 پچ آرایه یونتوفورزیس-میکرون سوزن مجهز به گوشی هوشمند برای تحویل پوستی کنترل شده

نویسندگان: یانگ، جی.، لی، ی.، یه، آر.و همکاران. مجله: Microsyst Nanoeng, 6, 112 (2020) پیوند: https://www.nature.com/articles/s41378‑020‑00224‑z (تصاویر با احترام نویسندگان)

متفاوت از میکروسوزن‌های معمولی با رهش غیرفعال، این کار یک پچ IMAP ایجاد می‌کند که آرایه‌های میکروسوزن را با یونتوفورز ترکیب می‌کند. با استفاده از تلفن هوشمند، گردش کار یکپارچه مدیریت دارو "نفو- انتشار-یونتوفورز" را اجرا می کند. پس از سوراخ کردن لایه شاخی، میکروسوزن ها جمع می شوند. یونتوفورزیس نانووزیکول های انسولین بارگذاری شده را از طریق میکروکانال های پوست به حرکت در می آورد. دوز دارو را می توان به صورت پویا با تنظیم شدت جریان الکتریکی تنظیم کرد. در مدل‌های موش دیابتی نوع 1، این سیستم برای مدت طولانی نورموگلیسمی را حفظ می‌کند و خطر هیپوگلیسمی را در مقایسه با تزریق زیر جلدی کاهش می‌دهد. این کار تأیید می‌کند که ادغام میکروسوزن الکترونیکی، تحویل پوستی فعال و بر اساس تقاضای درمان‌های ماکرومولکولی را ممکن می‌سازد.

03 میکرو/نانو دستگاه‌ها برای ارزیابی و درمان در دندان‌شناسی و چشم‌پزشکی

نویسندگان: شنگ، ا.، لین، ال.، ژو، جی.و همکاران. (نویسنده مسئول: پروفسور لینگ کیان چانگ)مجله: Microsyst Nanoeng, 7, 11 (2021) پیوند: https://www.nature.com/articles/s41378‑021‑00238‑1

فراتر از سناریوهای پوستی پوستی، این بررسی ریزسوزن‌ها و میکرونانودستگاه‌های متنوع را به بافت‌های مخاطی ویژه برای دهان‌شناسی و چشم‌پزشکی گسترش می‌دهد. این به طور سیستماتیک ساخت مواد، اصول طراحی دستگاه و ملاحظات ایمنی زیستی میکرونانودستگاه‌ها را خلاصه می‌کند، حس بیوشیمیایی را از سطح سلولی تا بافتی را پوشش می‌دهد، و همچنین استراتژی‌های درمانی را برای هدف قرار دادن سرطان دهان، کراتیت، چین و چروک‌های اطراف چشم و بیماری‌های عفونی دهانی. گلوگاه های کلیدی ترجمه نیز مورد بحث قرار می گیرند. این بررسی خواستار همکاری میان رشته‌ای بین پزشکان و محققان مهندسی برای تسریع ترجمه بالینی دستگاه‌های پزشکی میکرو نانو برای مراقبت از دهان و چشم است.