Perkenalan

Pemberian obat berbasis mikroneedle-telah muncul sebagai ateknologi transdermal transformatifyang secara unik menggabungkankesederhanaan tambalandengankemanjuran injeksi subkutan. Dengan menciptakan saluran mikroskopis melintasi stratum korneum, microneedles (MNs) memungkinkan penetrasi agen terapeutik secara efisien ke dalam kulit sambil mempertahankaninvasif minimal, kemudahan penggunaan, dan biokompatibilitas yang sangat baik. Keunggulan ini telah menarik perhatian besar dari komunitas riset global.

Artikel ini berfokus padaklasifikasi dan prinsip fungsional microneedles, menggambar terutama dari karyaXiaowen Liu dan Fei Xiao (Universitas Jinan)​ danBin Du (Universitas Tongji), berjudul"Microneedle-penghantaran obat yang dimediasi untuk penyakit kulit,"diterbitkan diPerbatasan dalam Bioteknologi dan Bioteknologi.

Gambar 1.Klasifikasi microneedles dan mekanisme pengiriman transdermal masing-masing.

1. Microneedles Padat (SMN)

Ringkasan

Microneedles padat biasanya digunakan untukpra{0}}perawatan kulitsebelum penggunaan bahan aktif farmasi. Mereka beroperasi dengan cara klasikmenyodok-dan-menambalprinsip: menciptakan saluran mikro sementara yang meningkatkan permeabilitas formulasi topikal yang kemudian diterapkan.

Bahan

Bahan fabrikasi yang umum meliputi:

Mekanisme & Keuntungan

Membuatsaluran mikro yang seragam dan seketikadi stratum korneum

Meningkat secara signifikanefisiensi penetrasi obat lokal

Kekakuan mekanis yang tinggi memastikan penyisipan kulit yang andal

Relatif sederhana dan biaya produksinya-rendah

Keterbatasan

Saluran menutup dalam beberapa jam karena penyembuhan kulit alami, sehingga membatasi pelepasan yang berkelanjutan

Risikopatah jarum dan pecahan sisadi kulit

Tidak ada-daya dukung-obat intrinsik yang memerlukan reservoir obat terpisah

Gambar 2.Gambar SEM skematis dan representatif dari microneedles padat.

2. Jarum Mikro Berongga (HMN)

Ringkasan

Tidak seperti struktur padat, jarum mikro berongga memiliki fiturlumen atau lubang internal(diameter:~50–70 μm) yang melewati poros jarum-pada dasarnya berfungsi sebagaijarum suntik hipodermik skala mikro.

Bahan

Silikon (melalui fabrikasi MEMS)

Kaca (melalui gambar litografi)

Polimer (melalui cetakan-mikro atau pencetakan 3D)

Mekanisme & Keuntungan

Rongga internal bisasudah-dilengkapi dengan agen terapeutikdan mengirimkannya melaluitekanan-aliran yang didorongsetelah dimasukkan

Mampu membawavolume cairan yang lebih besardaripada tipe MN lainnya

Memungkinkandosis yang tepat dan terkendali-ideal untuk makromolekul, vaksin, dan bahkanekstraksi cairan interstisialuntuk diagnostik

Cocok untuk berbagai molekul aktif

Keterbatasan

Fabrikasi adalahsecara signifikan lebih kompleks​ (membutuhkan sistem mekanis mikro-elektro-digital)

Kekencangan jaringan kulit dapat menyebabkanpenyumbatan lumenselama penyisipan

Biaya produksi lebih tinggi dan waktu produksi lebih lama

Gambar 3.​ Skema dan prinsip kerja microneedles berongga.

3. Melarutkan Microneedles (DMN)

Ringkasan

Microneedles yang larut seluruhnya dibuat daribahan yang-larut dalam air dan dapat terbiodegradasitertanam dengan agen terapeutik. Setelah dimasukkan, matriks jarumlarut atau terdegradasi di tempat, melepaskan muatan langsung ke kulit-tidak diperlukan langkah pelepasan atau pembuangan.

Bahan

• Gula: Maltosa, trehalosa
• Polimer alami: Asam hialuronat (HA), dekstran, gelatin
• Polimer sintetik yang dapat terbiodegradasi:PLGA, PVA, PVP

• Mekanisme & Keuntungan

• Biokompatibilitas yang sangat baikdan profil keamanan
• Tidak ada limbah medis yang tajam-seluruh perangkat larut, menghilangkan pembuangan biohazard

Secara signifikanmeningkatkan kepatuhan pasien; cocok untuk-administrasi mandiri

Menyediakan aparadigma baru untuk-pengelolaan penyakit kronis jangka panjang

Diteliti secara ekstensif untuk beragam kondisi:kanker, diabetes, psoriasis, pemberian vaksin, dan banyak lagi

Keterbatasan

Kekuatan mekanis harus diimbangi dengan laju disolusi

Stabilitas obat selama penyimpanan dan proses fabrikasi memerlukan optimalisasi

Kapasitas pemuatan obat terbatas dan bergantung pada komposisi matriks

Gambar 4.​ Melarutkan struktur jarum mikro dan-proses degradasi kulit.

4. Jarum Mikro Berlapis (CMN)

Ringkasan

Jarum mikro yang dilapisi adalahMN padat dengan lapisan terapeutikditerapkan pada permukaan jarum. Obat dilepaskan saat lapisan tersebut larut atau terlepas saat terjadi kontak dengan kulit.

Metode Pelapisan

Mekanisme & Keuntungan

Pelepasan obat yang cepatsegera setelah dimasukkan

Kontrol dosis yang tepat-jumlah obat yang disalurkan ditentukan oleh ketebalan lapisan dan luas permukaan

Mudah dioperasikan; sangat-cocok untukobat-berpotensi tinggi,-dosis rendah​ (misalnya, vaksin, peptida)

Biaya-efektif dan terukur

Keterbatasan

Pemuatan obat adalahdibatasi oleh luas permukaandari jarum mikro

Pelapisan mungkinterlepas saat dimasukkanatau menurun selama penyimpanan

Memastikan ketebalan lapisan yang seragam dan{0}}stabilitas jangka panjang tetap menjadi tantangan formulasi

Gambar 5.​ Fabrikasi microneedle berlapis melalui metode-pelapisan celup dan-pelapisan semprot.

Perbandingan Ringkasan

Catatan Penutup

Setiap arsitektur MN menawarkan aserangkaian trade-off-yang berbeda​ dalam hal kapasitas obat, kinetika pelepasan, kompleksitas produksi, dan kesesuaian klinis. Memahami perbedaan-perbedaan ini penting untuk dilakukanmencocokkan platform MN yang tepat dengan aplikasi terapeutik yang tepat-khususnya di bidang yang berkembang pesatmicroneedle-penghantaran obat yang dimediasi untuk penyakit kulit.

Seiring dengan kemajuan ilmu material dan fabrikasi mikro, kita dapat mengharapkan desain hibrida yang lebih canggih lagi yang menggabungkan fitur-fitur terbaik dari keempat jenis-yang membawa kita lebih dekat keterapi transdermal yang dipersonalisasi, tanpa rasa sakit, dan presisi.