تحویل دارو (قسمت پنجم): فناوری میکروسوزن - انقلاب بدون درد در زایمان از طریق پوست

تحویل دارو (قسمت پنجم): فناوری میکروسوزن{0}}انقلاب "بدون درد" در زایمان از طریق پوست

در میان "ده فناوری برتر در حال ظهور سال 2020" انتخاب شده توسطعلمی آمریکایی, تکنولوژی تزریق میکرونیدل بدون دردرتبه اول را کسب کرد. این فناوری با پتانسیل خود برای پیشی گرفتن از روش های تحویل سنتی، توجه قابل توجهی را هم از سوی جامعه علمی و هم از طرف صنعت به خود جلب کرده است.

I. نمای کلی فنی: شکستن سد پوستی

میکروسوزن ها (MNs) تقویت کننده های نفوذ فیزیکی مبتنی بر آرایه هستند که معمولاً از 10 تا 2000 میکرومتر طول دارند. آنها به لایه شاخی-سد اولیه جذب پوستی-برای ایجاد کانال‌های میکرونی-در اپیدرم یا درم فوقانی نفوذ می‌کنند و به داروها اجازه می‌دهند لایه شاخی را دور بزنند و مستقیماً وارد میکروسیرکولاسیون شوند. برخلاف تکه‌های ترانس درمال معمولی که محدود به مولکول‌های کوچک و چربی دوست (MW < 500 Da) هستند، فناوری میکروسوزن دامنه درمان‌های قابل تحویل را به‌طور گسترده‌ای گسترش می‌دهد تا شامل بیولوژیک‌های ماکرومولکولی مانند پپتیدها، پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک شود.

II. تاریخ تکامل: از مفهوم تا صنعتی شدن

مفهوم میکروسوزن برای اولین بار توسط آلن ریچارد واگنر در سال 1958 ارائه شد، اما به دلیل محدودیت در فناوری ساخت، راکد ماند. در سال 1995، با ظهور میکرو-الکترو-سیستم‌های مکانیکی (MEMS)، هاشمی و همکاران. اولین آرایه های میکروسوزن را روی ویفرهای سیلیکونی با موفقیت ساخت. در سال 1998، تیم هنری در جورجیا تک این فناوری را برای تحویل دارو از طریق پوست به کار برد و ورود رسمی میکروسوزن‌ها به حوزه دارویی را مشخص کرد.

III. طبقه بندی جریان اصلی و تکرار فناوری

فناوری Microneedle چهار نسل از تکرار را پشت سر گذاشته است. بر اساس عملکرد، آنها به صورت زیر دسته بندی می شوند:

میکروسوزن های جامد (پوک و پچ):اولین نوع، که از طریق "اول سوراخ کردن، بعداً دارو را اعمال کنید" میکروکانال ایجاد می کند. با این حال، این کانال ها به دلیل بهبود پوست به سرعت بسته می شوند و خطر شکستن سوزن وجود دارد.

میکروسوزن های توخالی:این سرنگ‌ها که مانند سرنگ‌های مینیاتوری عمل می‌کنند، ظرفیت بارگیری بالا و دوز دقیق را ارائه می‌کنند، اما شامل فرآیندهای ساخت پیچیده و هزینه‌های بالا و خطر انسداد سوزن می‌شوند.

میکروسوزن های روکش دار (کت و پوک):داروها روی سطح سوزن پوشانده می شوند و پس از وارد شدن به سرعت آزاد می شوند. در حالی که همه کاره هستند، محموله آنها توسط مساحت سطح محدود می شود.

حل کردن میکروسوزن ها (پوک و رها کردن):جریان اصلی صنعت فعلی. بدنه سوزن که از مواد زیست تخریب پذیر مانند اسید هیالورونیک (HA) یا پلیمرها ساخته شده است، پس از وارد کردن آن کاملاً حل می شود و دارو را بدون تولید ضایعات تیز آزاد می کند. این روش برای تولید انبوه بدون درد، ایمن و مقرون به صرفه است.

هیدروژل-تشکیل میکروسوزن:اینها پس از وارد شدن متورم می شوند و یک شبکه ژل تشکیل می دهند و کانال های انتشار پایدار ایجاد می کنند که مزایای سیستم های توخالی و حل شونده را ترکیب می کند.

کریو میکرونیدلز:یک فناوری نوظهور برای تحویل از طریق پوست سلول‌های زنده (به عنوان مثال، واکسن‌های سلول دندریتیک) در شرایط برودتی، که یک استراتژی جدید برای سلول‌درمانی ارائه می‌دهد.

IV. وضعیت صنعتی و چشم انداز بازار

در حال حاضر، محصولات تجاری میکرونیدل در زمینه زیبایی پزشکی متمرکز شده اند (به عنوان مثال، درمارولر آلمانی)، در حالی که بخش داروسازی در آستانه پیشرفت است. غول های بین المللی دوست دارند3M(سیستم MTS) وBD( Soluvia microneedle injector ) محصولات تجاری را عمدتاً برای انسولین و واکسیناسیون روانه بازار کرده است. در داخل کشور، شرکت ها دوست دارندBIOEوسیندرمدر تولید انبوه میکروسوزن‌های حل شونده به پیشرفت‌هایی دست یافته‌اند و خطوط تولید خودکار با تولید سالانه ده‌ها میلیون را ایجاد کرده‌اند.

علیرغم چشم‌اندازهای امیدوارکننده برای واکسن‌ها، دیابت، انکولوژی و چشم‌پزشکی، چالش‌های مربوط به استانداردهای نظارتی، سازگاری تولید و کنترل هزینه‌ها همچنان وجود دارد. با این وجود، با پیشرفت های مستمر در علم مواد و پردازش میکرو{1}نانو، "سوزن کوچک" آماده است تا ارزش صنعتی عظیمی را در زمینه های پزشکی دقیق و مراقبت های بهداشتی جهانی آزاد کند.