https://en.wikipedia.org/wiki/Microneedles

Thách thức cốt lõi trong điều trị bằng thuốc nằm ở việc tối đa hóa hiệu quả điều trị đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ toàn thân. Cách dùng đường uống truyền thống bị giảm đáng kể hiệu quả do quá trình chuyển hóa lần đầu-ở gan, trong khi tiêm tĩnh mạch, mặc dù khởi phát nhanh nhưng dẫn đến phân bố thuốc rộng rãi khắp cơ thể, khiến việc nhắm mục tiêu kém đến các tổn thương cụ thể. Sự xuất hiện củakim nhỏliệu pháp cung cấp một"chìa khóa"đến y học chính xác-cho phép kiểm soát chính xác việc giải phóng thuốc ở cả chiều không gian và thời gian.

Về độ chính xác về mặt không gian, mảng microneedle có thể đưa thuốc trực tiếp đến các lớp giải phẫu cụ thể. Mỗi lớp sừng, biểu bì, hạ bì và mô dưới da đều có chức năng sinh lý và đặc điểm bệnh lý riêng biệt. Ví dụ: thuốc điều trị bệnh bạch biến cần tác động lên tế bào hắc tố ở lớp cơ bản của biểu bì, trong khi các thành phần chống lão hóa-phải đến được các nguyên bào sợi ở lớp hạ bì. Với cách bôi ngoài da thông thường, các hoạt chất-phân tử lớn gần như không thể thẩm thấu vào lớp sừng; tuy nhiên, kim siêu nhỏ có thể được thiết kế với chiều dài kim phù hợp với mục tiêu điều trị, cho phép giải phóng thuốc chính xác ở độ sâu mong muốn. Cái này"nhắm mục tiêu cụ thể theo lớp"khả năng tăng cường đáng kể sinh khả dụng của thuốc lên vài đến thậm chí hàng chục lần.

Trong lĩnh vực điều trị ung thư, kim siêu nhỏ mang lại lợi thế đặc biệt đáng kể trong việc nhắm mục tiêu theo không gian. Lớp đệm dày đặc và cấu trúc mạch máu bất thường trong khối u rắn cản trở sự xâm nhập hiệu quả của thuốc hóa trị liệu toàn thân. Miếng dán vi kim chứa các tác nhân hóa trị liệu có thể được dán trực tiếp lên bề mặt khối u, với đầu nhọn của chúng thâm nhập vào mô khối u để giải phóng thuốc cục bộ. Trong các nghiên cứu trên động vật, phương pháp phân phối thuốc tại chỗ này đã đạt được nồng độ thuốc tại vị trí khối u cao hơn gấp 10 lần so với khi tiêm tĩnh mạch, trong khi nồng độ thuốc trong máu toàn thân chỉ cao bằng 1-1/10, làm giảm đáng kể các tác dụng phụ toàn thân như buồn nôn và rụng tóc.

Mang tính cách mạng hơn là khả năng kiểm soát việc giải phóng thuốc theo thời gian của microneedle. Bằng cách chọn các vật liệu kim khác nhau-chẳng hạn như polyme phân hủy sinh học như axit polylactic, axit hyaluronic hoặc chitosan-thời gian giải phóng có thể được điều chỉnh từ vài phút đến vài tuần. Nâng cao hơn"microneedles đáp ứng"có thể phát hiện các tín hiệu sinh lý và tự động điều chỉnh tốc độ giải phóng thuốc. Ví dụ: miếng dán vi kim phản ứng-glucose kết hợp với chất mang insulin được biến đổi bằng axit boronic; Khi lượng đường trong máu của bệnh nhân tăng lên, những thay đổi về điện tích bề mặt sẽ kích hoạt sự sưng tấy của chất mang, đẩy nhanh quá trình giải phóng insulin. Khi nồng độ glucose trở lại bình thường, tốc độ giải phóng sẽ tự động giảm. Cơ chế điều chỉnh mô phỏng sinh học này cấy ghép hiệu quả một tuyến tụy nhân tạo thu nhỏ lên da.

Sự kết hợp giữa nhắm mục tiêu chính xác và phát hành được kiểm soát thông minh đang mở ra một chương mới trong y học cá nhân hóa. Trong tương lai, các bác sĩ sẽ có thể điều chỉnh đơn thuốc microneedle cho từng cá nhân dựa trên kiểu gen, tỷ lệ trao đổi chất và tiến triển bệnh của bệnh nhân. Mỗi microneedle hoạt động như một thiết bị im lặng nhưng trung thực"tin nhắn,"cung cấp thuốc chính xác và đáng tin cậy đến đích dự kiến.