Microneedles (MN) là các cấu trúc kim siêu nhỏ được thiết kế để phân phối thuốc qua da, lấy mẫu dịch kẽ, phát hiện tín hiệu, cảm biến sinh học và các ứng dụng y sinh khác. Hưởng lợi từ họkhông gây đau đớn, xâm lấn tối thiểu và-thân thiện với người dùng​về bản chất, MN đã thu hút được sự chú ý nghiên cứu sâu rộng. Một MN điển hình dao động từChiều dài 25 đến 2000 μm, với kích thước đầu là10–20 μm-sắc hơn đáng kể so với kim tiêm dưới da thông thường. Hình dạng này cho phép MN dễ dàng thâm nhập vàolớp sừng​ (hàng rào ngoài cùng của da) và tạo ra các vi mạch, đồng thời cố tình tránh tiếp xúc với các sợi thần kinh và mạch máu nằm ở lớp biểu bì và hạ bì.

Khái niệm chế tạo MN lần đầu tiên được đề xuất vào năm1976​để khắc phục những hạn chế của việc vận chuyển thuốc qua da truyền thống. Kể từ khi1990s, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong công nghệ chế tạo vi mô hiện đại, nhiều loại MN đã được phát triển thành công và áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh.

Sau cuộc thảo luận trước đây của chúng tôi về miếng dán vi kim và những tiến bộ mới nhất trong phân phối qua da, Engineering for Life (EFL) trình bày cách phân loại toàn diện này của MN dựa trên đặc điểm cấu trúc và chức năng của chúng, cùng với các phương pháp chế tạo đại diện và nghiên cứu trường hợp.

Năm loại microneedles chính

(Tham khảo: Đánh giá phân phối thuốc nâng cao, 2019 - https://doi.org/10.1016/j.addr.2019.10.004)

1. Microneedles rắn (SMN)

Các kim siêu nhỏ rắn được chế tạo trên nền phẳng, thường được sắp xếp thành các mảng từ5×5 đến 20×20, giống như một cái đĩa có gai.

📌 Nghiên cứu điển hình: Chế tạo và mô tả đặc tính của vi kim silicon rắn-được phủ vàng với khả năng tương thích sinh học được cải thiện- https://doi.org/10.1007/s00170-018-2596-3

2. Microneedles rỗng (HMN)

Kim siêu nhỏ rỗng thực chất là kim tiêm dưới da thông thườngthu nhỏ lại kích thước micromet. Chúng có thể được cấu hình như một kim đơn hoặc một mảng được gắn trên đế, có thể được kết nối với một thiết bị bên ngoài cung cấp động lực để tiêm chất lỏng hoặc thuốc qua lòng bên trong.

📌 Nghiên cứu điển hình: https://doi.org/10.1063/5.0008983

3. Microneedles tráng (CMN)

Microneedles tráng được chế tạo bằng cách sử dụngvật liệu phân hủy sinh học và tương thích sinh học, có khả năng đưa thuốc có-phân tử{1}}có trọng lượng cao vào da một cách nhanh chóng. Thuốc được bảo quản ở dạng rắn dưới dạng lớp phủ trên bề mặt kim, giúp tăng cường độ ổn định-lâu dài.

📌 Nghiên cứu điển hình: Một phương pháp mới để chế tạo các vi kim được phủ với liều lượng thuốc đồng nhất và có thể kiểm soát được để vận chuyển thuốc qua da- https://doi.org/10.1007/s13346-022-01123-8

4. Hòa tan Microneedles (DMN)

Các vi kim hòa tan được chế tạo từvật liệu ma trận hòa tan trong nước,{0}}tương thích sinh học, loại bỏ những lo ngại về dư lượng gãy kim và khả năng tương thích sinh học. Sau khi đâm vào, đầu kim hòa tan trong dịch kẽ, giải phóng thuốc được đóng gói một cách tự nhiên.

📌 Nghiên cứu điển hình: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120749

5. Hydrogel-Hình thành vi kim (HFMN)

Các vi kim tạo thành hydrogel-được điều chế từhydrogel-tạo thành ma trận polyme. Khi chèn vào, các mảng này nhanh chóng hấp thụ chất lỏng kẽ, làm cho hydrogel phồng lên và hình thànhống dẫn liên tục, không bị cản trởcho sự thẩm thấu thuốc bền vững.

Bảng so sánh tóm tắt

Ghi chú: Phân loại và tóm tắt kỹ thuật này được biên soạn bởi Engineering for Life (EFL). Để biết thêm tài nguyên hoặc cơ hội hợp tác, vui lòng liên hệ trực tiếp với EFL.