可溶性微針的構建方法和機械性能測試

經(jīng)皮給藥系統(transdermal drug delivery systems,TDDS)是指經(jīng)皮膚給藥后,藥物透過(guò)皮膚吸收進(jìn)入全身血液循環(huán)并達到有效血藥濃度,從而達到治療或預防疾病的目的的一類(lèi)制劑。將藥物制成經(jīng)皮給藥制劑,可以避免藥物受肝臟首過(guò)消除作用和胃腸道降解的影響;還可緩釋給藥,平穩血藥濃度,降低藥物毒性;此外,其使用方便,可隨時(shí)中斷給藥,具有更高的安全性。但是由于皮膚角質(zhì)層致密的“磚墻結構"的屏障作用,限制了大多數親水藥物、大分子藥物經(jīng)皮膚吸收進(jìn)入人體血液循環(huán)的速率,達不到臨床給藥的要求 。為了克服這一難題,近年來(lái)研究者們進(jìn)行了大量的經(jīng)皮促滲方法的研究,如化學(xué)促滲劑、醇質(zhì)體微針、離子導入等。其中,微針是一種相對更為安全高效便捷的方法,是目前經(jīng)皮給藥領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)。

可溶性微針(dissolving microneedles,DMN)是一種微創(chuàng )裝置,由可降解的高分子基質(zhì)材料和藥物混合制備而成,其長(cháng)度能夠穿透皮膚角質(zhì)層但又不至于接觸到神經(jīng)末梢及血管,因此不會(huì )產(chǎn)生疼痛感和出血,也能大大降低感染風(fēng)險。DMN 在插入皮膚后,其基質(zhì)降解并釋放藥物,從而避免了針尖在皮膚內斷裂帶來(lái)的潛在危害;通過(guò)在皮膚上形成的微孔道來(lái)傳遞多種由于皮膚的屏蔽作用而無(wú)法轉移的藥物,例如蛋白質(zhì)、疫苗和小分子藥物的透皮傳遞;除此之外,DMN 給藥方法便捷,患者可以自行給藥,無(wú)需如注射劑那般需要專(zhuān)業(yè)的醫護人員操作,這增加了患者的順應性。近年來(lái)DMN 的相關(guān)研究報告數量大幅增加,已被廣泛應用于藥物傳遞、疫苗遞送、美容美體、疾病診斷等領(lǐng)域的研究。一系列的可溶性基質(zhì)材料已被用于制造這些微針制劑,并描述了各種制備方法。

微針的穿刺性能是微針能否成功應用的決定性因素，也是限制微針發(fā)展與推廣的一個(gè)關(guān)鍵，尤其是對由聚合物材料制備的可溶性微針來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。在穿刺過(guò)程中，由于皮膚的不均勻性、刺入過(guò)程中不可避免的移動(dòng)等原因，微針會(huì )受到各種各樣的力，而當外界的力達到一定程度時(shí)，會(huì )使微針發(fā)生斷裂、彎曲等形變，影響微針的穿刺性能。因此，微針需要有一定的機械強度去克服這些因素可能帶來(lái)的失敗，且不同的穿刺方式、生物因素等都會(huì )影響微針的穿刺性能。

上海騰拔微針強度測定儀精度高，而且儀器穩定，非常適合于微針等細小樣品和微力樣品的機械性能測試，可以獲得微針的屈服力、斷裂力和刺入皮膚和皮膚模型的刺入力以及彈性模量等指標。