مقدمة

لقد برز توصيل الأدوية المعتمد على الإبر الدقيقة-كطريقةالتكنولوجيا التحويلية عبر الجلدالذي يجمع بشكل فريد بينبساطة التصحيحمعفعالية الحقن تحت الجلد. من خلال إنشاء قنوات مجهرية عبر الطبقة القرنية، تتيح الإبر الدقيقة (MNs) اختراقًا فعالًا للعوامل العلاجية في الجلد مع الحفاظ علىالحد الأدنى من الغزو، وسهولة الاستخدام، والتوافق الحيوي الممتاز. لقد جذبت هذه المزايا اهتمامًا هائلاً من مجتمع البحث العالمي.

تركز هذه المقالة علىالتصنيف والمبادئ الوظيفية للإبر الدقيقة، مستمدة في المقام الأول من عملشياو ون ليو وفاي شياو (جامعة جينان)وبن دو (جامعة تونغجى)بعنوان"توصيل الأدوية بواسطة الإبرة الدقيقة-لعلاج الأمراض الجلدية،"نشرت فيالحدود في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية.

الشكل 1.تصنيف الإبر الدقيقة وآليات توصيلها عبر الجلد.

1. الإبر الدقيقة الصلبة (SMNs)

ملخص

عادة ما تستخدم الإبر الدقيقة الصلبةمعالجة ما قبل الجلد-.قبل تطبيق المكونات الصيدلانية الفعالة. أنها تعمل على الكلاسيكيةكزة-و-تصحيحالمبدأ: إنشاء قنوات صغيرة عابرة تعمل على تعزيز نفاذية التركيبات الموضعية المطبقة لاحقًا.

مواد

تشمل مواد التصنيع الشائعة ما يلي:

الآلية والمزايا

يخلققنوات دقيقة لحظية وموحدةفي الطبقة القرنية

تتحسن بشكل ملحوظكفاءة اختراق المخدرات المحلية

تضمن الصلابة الميكانيكية العالية إدخالًا موثوقًا للجلد

تكلفة تصنيع بسيطة ومنخفضة نسبيًا-.

القيود

تُغلق القنوات خلال ساعات بسبب شفاء الجلد الطبيعي، مما يحد من الإطلاق المستدام

خطركسر الإبرة والشظايا المتبقيةفي الجلد

لا تتطلب -القدرة الاستيعابية للدواء-خزانًا منفصلاً للدواء

الشكل 2.صورة تخطيطية وتمثيلية SEM للإبر الدقيقة الصلبة.

2. الإبر الدقيقة المجوفة (HMNs)

ملخص

على عكس الهياكل الصلبة، تتميز الإبر الدقيقة المجوفة بوجودالتجويف الداخلي أو تتحمل(القطر:~50–70 μm) الذي يمر عبر عمود الإبرة-ويعمل بشكل أساسي كالمحاقن تحت الجلد المجهرية.

مواد

السيليكون (عبر تصنيع MEMS)

الزجاج (عن طريق الطباعة الحجرية)

البوليمرات (عبر القوالب الدقيقة- أو الطباعة ثلاثية الأبعاد)

الآلية والمزايا

يمكن أن يكون التجويف الداخليمحملة مسبقًا-بعوامل علاجيةوتسليمهم عبرالضغط-التدفق المدفوععند الإدراج

قادر على الحملكميات أكبر من السوائلمن أي نوع MN آخر

تمكنجرعات دقيقة ويمكن السيطرة عليها-مثالي للجزيئات الكبيرة واللقاحات وحتىاستخراج السائل الخلاليللتشخيص

مناسبة لمجموعة واسعة من الجزيئات النشطة

القيود

التصنيع هوأكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ​ (يتطلب أنظمة ميكانيكية رقمية -كهربائية- دقيقة)

قد يسبب ضيق الأنسجة الجلديةانسداد التجويفأثناء الإدراج

تكلفة تصنيع أعلى ووقت إنتاج أطول

الشكل 3.مبدأ تخطيطي وعملي للإبر الدقيقة المجوفة.

3. حل الإبر الدقيقة (DMNs)

ملخص

يتم تصنيع الإبر الدقيقة الذائبة بالكامل منمواد قابلة للذوبان في الماء-وقابلة للتحللمضمن مع العوامل العلاجية. عند الإدراج، مصفوفة الإبرةيذوب أو يتحلل في الموقع، وإطلاق الحمولة مباشرة في الجلد-لا توجد خطوة إزالة أو التخلص المطلوبة.

مواد

• السكريات: المالتوز، تريهالوز
• البوليمرات الطبيعية: حمض الهيالورونيك (HA)، ديكستران، الجيلاتين
• البوليمرات الاصطناعية القابلة للتحلل: PLGA، PVA، PVP

• الآلية والمزايا

• توافق حيوي ممتازوملف السلامة
• لا توجد نفايات طبية حادة-ينحل الجهاز بالكامل، مما يمنع التخلص من المخاطر البيولوجية

بشكل كبيريحسن امتثال المريض; مناسب للإدارة الذاتية-.

يوفر أنموذج جديد لإدارة الأمراض المزمنة-على المدى الطويل

بحثت على نطاق واسع لظروف متنوعة:السرطان والسكري والصدفية وتوصيل اللقاحاتوأكثر من ذلك

القيود

يجب أن تكون القوة الميكانيكية متوازنة بعناية مع معدل الذوبان

يتطلب استقرار الدواء أثناء التخزين وعملية التصنيع التحسين

قدرة تحميل الدواء محدودة وتعتمد على تكوين المصفوفة

الشكل 4.​ إذابة بنية الإبر الدقيقة وفي-عملية تدهور الجلد.

4. الإبر الدقيقة المغلفة (CMNs)

ملخص

الإبر الدقيقة المغلفة هيMNs الصلبة مع طلاء علاجيتطبق على سطح الإبرة. يتم إطلاق الدواء عندما يذوب الطلاء أو ينفصل عند ملامسة الجلد.

طرق الطلاء

الآلية والمزايا

الافراج السريع عن المخدراتفور الإدراج

التحكم الدقيق في الجرعة-يتم تحديد كمية الدواء التي يتم تسليمها حسب سمك الطلاء ومساحة السطح

سهل التشغيل؛ مناسب تمامًا-لـأدوية ذات فعالية-عالية،-جرعة منخفضة​ (مثل اللقاحات والببتيدات)

فعالة من حيث التكلفة-وقابلة للتطوير

القيود

تحميل المخدرات هومحدودة بمساحة السطحمن الإبرة الدقيقة

طلاء قدفصل أثناء الإدراجأو تتحلل أثناء التخزين

ويظل ضمان سماكة الطلاء الموحدة وثباته على المدى الطويل- يمثل تحديًا كبيرًا في عملية الصياغة

الشكل 5.​ تصنيع إبرة مجهرية مغلفة عبر طرق الطلاء بالغمس-والرش-الطلاء.

مقارنة ملخصة

ملاحظات ختامية

تقدم كل بنية MN أمجموعة متميزة من المقايضة-التنازلاتمن حيث قدرة الدواء، وحركية الإطلاق، وتعقيد التصنيع، والملاءمة السريرية. فهم هذه الاختلافات أمر ضروري لمطابقة منصة MN الصحيحة مع التطبيق العلاجي الصحيح-لا سيما في مجال النمو السريعتوصيل الأدوية عن طريق الإبرة الدقيقة-لعلاج الأمراض الجلدية.

مع استمرار التقدم في علوم المواد والتصنيع الدقيق، يمكننا أن نتوقع تصميمات هجينة أكثر تطورًا تجمع بين أفضل الميزات في الأنواع الأربعة جميعها-وتقربنا من الحقيقةعلاج شخصي وغير مؤلم ودقيق عبر الجلد.