Sebagai salah satu platform paling menjanjikan untuk pemberian obat transdermal dan terapi invasif minimal di abad ke-21, teknologi jarum mikro berpusat pada struktur seperti jarum berskala mikro yang menembus stratum korneum-pelindung kulit terluar-dengan cara yang hampir bebas rasa sakit, menciptakan saluran mikro sementara di epidermis atau dermis superfisial. Desain canggih ini secara sempurna menggabungkan kenyamanan patch transdermal konvensional dengan efisiensi tinggi dari injeksi subkutan, mendorong transformasi besar di sektor medis, estetika, dan farmasi. Fleksibilitas prinsip-prinsip teknis dan ketepatan proses manufaktur secara langsung menentukan kinerja produk dan cakupan aplikasi.

Diklasifikasikan berdasarkan prinsip kerja, microneedles terbagi dalam empat kategori utama: microneedles padat, microneedles yang dapat larut, microneedles berlapis, dan microneedles berongga. Jarum mikro padat (yang terbuat dari logam atau silikon, misalnya) terutama digunakan untuk membentuk saluran di kulit sebelum pemberian obat topikal. Jarum mikro yang dapat larut dibuat dari bahan yang dapat terbiodegradasi seperti asam hialuronat dan asam polilaktat, dengan obat dimasukkan ke dalam badan jarum. Setelah menembus kulit, obat tersebut larut dalam cairan interstisial untuk melepaskan muatan, sehingga memungkinkan pemberian obat non-invasif. Jarum mikro berlapis menampilkan lapisan obat yang melilit ujung jarum padat, sedangkan jarum mikro berongga berfungsi seperti jarum suntik mini untuk penghantaran cairan aktif. Di antara jenis-jenis ini, jarum mikro yang dapat larut telah menjadi arus utama dalam penelitian, pengembangan, dan industrialisasi, karena kelebihannya, termasuk tidak adanya sisa benda tajam medis setelah digunakan dan pelepasan obat yang terkendali.

Proses manufaktur mewakili hambatan penting dan daya saing inti dalam menerjemahkan teknologi microneedle dari laboratorium ke pasar. Teknik fotolitografi dan etsa tradisional biasanya digunakan untuk memproduksi cetakan silikon atau jarum mikro logam, namun memerlukan biaya tinggi dan melibatkan prosedur yang rumit. Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan inovatif yang diwakili oleh Zhongke Microneedle (Beijing) Technology Co., Ltd. telah mencapai kemajuan terobosan. Dengan memanfaatkan keahlian teknis dari Institut Fisika dan Kimia, Akademi Sains Tiongkok, perusahaan ini secara mandiri mengembangkan Metode Pencetakan Suhu Ruangan RT‑SMP®, yang mendapat sertifikasi canggih secara internasional. Proses ini memungkinkan pencetakan jarum mikro polimer secara presisi pada suhu kamar, menghindari kerusakan bahan aktif farmasi akibat panas tinggi. Perusahaan ini juga memelopori lini produksi Tiongkok yang mematuhi GMP dengan kapasitas tahunan sebesar 150 juta patch, mengatasi tantangan global dalam pembuatan jarum mikro yang dapat larut dalam skala besar, berbiaya rendah, dan berkualitas tinggi.

Di bidang ilmu material, tim peneliti dari Universitas Teknologi Kimia Beijing menonjol karena merintis penggunaan asam polilaktat (PLA) ramah lingkungan yang dapat terbiodegradasi sebagai bahan matriks untuk jarum mikro. Memiliki biokompatibilitas dan biodegradasi yang sangat baik, PLA telah diadopsi dalam inovasi rantai penuh oleh tim yang mencakup desain cetakan, proses fabrikasi, dan konstruksi lini produksi. Lini produksi pertama di dunia untuk jarum mikro PLA padat telah didirikan, dengan produksi tahunan sebesar 50 juta keping. Berhasil dikomersialkan dan mendapatkan sertifikat registrasi perangkat medis, teknologi ini telah terbukti meningkatkan efisiensi penyerapan obat hingga lebih dari 10 kali lipat dengan keamanan luar biasa dalam perawatan klinis untuk kelainan kulit seperti psoriasis dan melasma.

Jalur industrialisasi besar lainnya telah diwujudkan oleh Guangzhou Xinji Pharmaceutical Co., Ltd. Patch jarum mikro dexmedetomidine hidroklorida miliknya, yang disetujui untuk uji klinis sebagai patch jarum mikro farmasi pertama di Tiongkok, menandai era baru pemberian obat yang dimediasi mikroneedle di Tiongkok. Keberhasilan produk ini berasal dari keahlian mendalam dalam formulasi bahan polimer, proses pemuatan obat, dan manufaktur skala besar. Produksi microneedle melibatkan beberapa langkah yang digerakkan oleh presisi termasuk pemesinan cetakan presisi, pencampuran obat dan bahan dasar yang homogen, dan pengeringan cetakan. Penyimpangan kecil pada parameter apa pun dapat mempengaruhi kekuatan mekanik jarum (untuk keberhasilan penetrasi kulit) dan kinetika pelepasan obat.

Ke depan, teknologi manufaktur microneedle semakin maju ke arah kecerdasan dan personalisasi. 3Pencetakan D memungkinkan susunan microneedle yang disesuaikan dengan karakteristik kulit individu. Sementara itu, pengintegrasian material cerdas seperti material termosensitif dan responsif terhadap pH ke dalam jarum mikro memfasilitasi pengembangan sistem cerdas yang mampu melepaskan obat sesuai permintaan yang dipicu oleh sinyal fisiologis-misalnya, patch insulin cerdas yang secara otomatis melepaskan insulin ketika glukosa darah meningkat. Inovasi mutakhir ini mengembangkan jarum mikro dari peningkat penetrasi fisik sederhana menjadi biointerface cerdas untuk pengobatan presisi generasi berikutnya.