Method Article

Çözücü Döküm Tekniği ile Üretilen Eriyen Mikro İğne Dizisi Yamaları ve Mikro İğne Tabanlı Biyomedikal Cihazların Temel Karakterizasyonu

DOI:

10.3791/69923

January 30th, 2026

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, araştırmacıların mikrokalıplama olarak da bilinen çözücü döküm yöntemiyle kendi DMAP cihazlarını hazırlayabilmelerini ve temel karakterizasyonu gerçekleştirmelerini sağlayan pratik bir rehber olarak hizmet etmeyi amaçlamaktadır.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mikro iğne tabanlı teknoloji, cilt ve transdermal doğum araştırmaları alanında devrim değiştirmiş ve günümüzde ciltten ilaç uygulamanın en basit yaklaşımı olarak kabul edilmektedir. Mikro İğne Dizisi Yamalarının (MAP) başarısı, topikal uygulanan ilaçların girişini engelleyen deri bariyer fonksiyonunu etkisiz hale getirerek tabaka korneum tabakasını ağrısız delme yaparak neytralize edebilme yeteneklerinden kaynaklanır. Çözülen MAP'ler (DMAP'ler), bileşenlerinin biyouyumlulukları, hastaların kendi kendine uygulama olasılığı ve kullanımdan sonra oluşan keskin atıkların olmaması nedeniyle diğer MAP tabanlı cihaz türleri arasında öne çıkar. DMAP'lar genellikle polimerik malzemelerden yapılır ve interstisyel sıvılarla temas ettiğinde cilde yeniden dağılır ve yüklerini serbest bırakır. Tezgah seviyesinde, DMAP'lar genellikle çözücü döküm yöntemiyle üretilir; bu yöntem, istenen MAPs şekli ve uzunluğunda negatif ana kalıpların kullanılmasını içerir ve bu kalıplara ilaç yüklü polimerik dispersiyalar dökülür. Daha sonra, santrifüj kuvveti veya pozitif basınç uygulanarak kalıp boşluklarını doldurmaya zorlanırlar. Kuruduktan sonra DMAP'lar katı hale gelir ve ana kalıplardan soyulur, ayrıca kullanımdan önce rutin olarak çeşitli karakterizasyon çalışmalarından geçerler. Bu testler genellikle DMAP'ların mekanik özelliklerinin incelenmesini, kalıntı su içeriğinin belirlenmesini, cilt yapısına nüfuz etme kapasitesinin ex vivo olduğunu, ilaç salınım performansını ve biyouyumlulukun in vitro değerlendirmesini içerir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Farmakolojik olarak aktif maddelerin deriden ve deriye topikal ve transdermal uygulanması, oral ilaç uygulamasına umut verici bir alternatif olarak kabul edilse de, stratum korneum tabakasının doğal cilt bariyer fonksiyonu nedeniyle önemli zorluklar yaratmaktadır. Bu sınırlama özellikle büyük molekülleri, özellikle molekül ağırlığı >500 Da1 olanları etkiler. Ayrıca, belirgin hidrofilik veya lipofilisite gibi belirli fizikokimyasal özelliklere sahip diğer moleküllerin derisi üzerinden pasif difüzyon da kısıtlıdır. Bu engeli aşmak için iyotoforez, sonoforez, elektroporasyon, kimyasal artırıcı maddelerin kullanımı, termal yöntemler ve nano boyutlu sistemler gibi çeşitli teknolojik stratejiler önerilmiştir. Bununla birlikte, Microneedle Array Patches (MAP'ler) birkaç avantajıyla öne çıkar: stratum korneum fonksiyonunu etkisiz hale getirmede aşırı verimlilik, maliyet verimliliği, hastalar için ağrısız bir deneyim ve tıbbi personele ihtiyaç duymadan kendi kendine uygulamaimkanı 2.

MAP'ler, tabaka korneum tabakasını delen ve epidermal bariyeri aşan mikro boyutlu iğne benzeri çıkıntılar içeren cihazlardır. Literatürde birkaç MAP türü tanımlanmıştır: katı, kaplanmış, çözünen, şişmiş ve içi boş MAP'ler. Çözünen MAP'ler (DMAP'lar), suda çözünen polimerik malzemelerden oluşur ve "dürtme ve bırak" stratejisini kullanır; bu da ekstra ilginç özelliklerini açıklar. Özellikle, interstisyel sıvılarla temas ettiklerinde cilt yapısına girdiğinde çözünür ve içeriğini serbest bırakırlar. Katı MAP'lerin uyguladığı "dürtme ve yama" stratejisiyle karşılaştırıldığında, bu stratejiler, cilt yapısı içinde mikrokanallar oluşturmak için kullanılır ve ardından topikal olarak uygulananformülasyon 3,4'ün geçişini sağlar; "dürtme ve bırak" yaklaşımı, mikrokanalların açık kaldığı süreye tabi tutulmaz. "Dürt-akış" stratejisi, mimarisi çok daha karmaşık ve üretimi zor olan boş MAP'lerin hazırlanmasını gerektirir. DMAP'ların bir diğer avantajı, uygulamadan sonra keskin atık üretmemeleridir; bu da iğne sapı yaralanmaları ve biyolojik kontaminasyon riskini azaltır. Ayrıca, basit ve minimal invaziv uygulamaları, hastaların potansiyel kendi kendine yönetimini sağlar ve kaynakları sınırlı veya coğrafi olarak uzak alanlarda, eğitimli sağlık personeline, tıbbi altyapıya ve güvenli keskin bertaraf sistemlerine erişimin sınırlı olduğu yerlerde kullanımlarını destekler2. Dermal ve transdermal ilaç dağıtımına odaklanan bilim topluluğu, yukarıda bahsedilen stratejilerin sınırlamalarını aşmak için özellikle DMAP'lara giderek daha fazla MAP'lere yönelmiştir. MAP'ler hakkında ilk yayın 1980'lere dayansa da, teknoloji 2000'lerin başında büyük bir yükseliş yaşadı. O zamandan beri yayın sayısı katlanarak arttı ve günümüzde yaklaşık 500 makaleyeulaştı.

DMAP'lar genellikle solvent-döküm yöntemi veya mikrokalıplamayöntemiyle üretilir 6. Bu üretim tekniği, istenen MAP'lerin şekli ve uzunluğuna sahip negatif ana kalıpların kullanımına dayanır. İlaçlarla veya hatta nanoboyutlu sistemlerle yüklü polimerik dispersyonlar döküldükten sonra, ana kalıbın mikroiğne şeklindeki boşlukları doldurmak için harici bir kuvvet uygulanır. Kuruduktan sonra, DMAP'lar dikkatlice kalıptan çıkarılarak veya ana kalıpı kimyasal bir ajanla çözerek çözülebilir. Bu ana kalıplar farklı malzemelerden yapılır; en yaygın olanı polidimetilsiloksan (PDMS) olup, esnek ve düşük yapışma özelliği sayesinde DMAP'ların kalıptan çıkarılmasını kolaylaştırır. Ana kalıpların hazırlanması genellikle litografik yöntemlerle yapılır; ancak çeşitli şekil, uzunluk ve yoğunlukta mikro iğne kalıbları artık mevcuttur.

Burada, çözücü döküm tekniğiyle DMAP'ların hazırlanması için bir rehber sunulmaktadır. Bu durumda, süreç santrifüj kuvveti veya pozitif basınç uygulanarak gerçekleştirilir. Bu, MAP tabanlı biyomedikal cihazların yüksek maliyetli üretim yöntemlerine verimli maliyetli bir protokol alternatifi sunar ve daha geniş bir araştırmacı grubunun MAP'leri deriyle ilgili araştırma çalışmalarına dahil etmesini sağlar. Ayrıca, in vivo testlerden önceki akademik ve temel araştırma amaçları için temel karakterizasyon iğne uzunluğu ve geometrisi, mekanik sıkıştırmaya direnç, ex vivo yerleştirme performansı, ilaç yüklemesi ve ilaç salınımı, kalıntı su içeriği, stabilite, ex vivo ilaç emilimi ve in vitro güvenlik profilini içerir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipmanlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.

1. Santrifüjle Çözünen Mikro İğne Dizilerinin Üretimi

  1. DMAP'ların bileşen maddelerinin sulu kolloidal dispersyonunu uygun miktarda suda çözerek ve şiddetle karıştırarak hazırlayın. Seçilen polimerlere ve konsantrasyona bağlı olarak dağılım süresi değişebilir. Gerekirse, polimerin dağılmasını kolaylaştırmak için suyu orta derecede (40-45 °C) ısıtın.
    NOT: DMAP'ların hazırlanmasında en yaygın kullanılan polimerler poli(vinil pirolidon) (PVP), karaya sakız, hyaluronik asit (HA), poli(metil vinil eter alt-maleik asit) (PMVE-MA), poli(vinil alkol) (PVA), karboksimetil selüloz (CMC), kitosan vb., ancak optimal özelliklere sahip diğer suda çözünemeyen malzemeler kullanılabilir. Çoğu formülasyon için tipik çalışma yoğunluğu %5 ile %30 w/w arasında değişir. Daha düşük konsantrasyonlar genellikle hızlı çözünen DMAP'lar üretirken, yüksek konsantrasyonlar yavaş çözünen cihazlar üretir. Ancak, optimal konsantrasyon farklı DMAP prototipleri hazırlanarak ampirik olarak belirlenmelidir; çünkü polimerin moleküler ağırlığı, viskozitesi ve mikro iğnelerin istenen mekanik özelliklerine bağlıdır.
  2. Polimerlerin gece boyunca minimum şekilde karıştırılmasına izin verin, böylece tam dispersiye sağlanır, aynı zamanda hava kabarcıkları da giderilsin.
  3. Hava kabarcıkları devam ederse polimerik dispersyonu santrifüj yapın (1000 x g; 5 dakika; 25 °C).
  4. Kargoyu (ilaç veya nanoboyutlu parçacık) istenen konsantrasyonda ekleyin ve yeni hava kabarcıkları olmadan homojen hale gelene kadar orta derecede karıştırın.
  5. PDMS kalıplarını 12 kuyruklu plakalara at. Bunun için, kalıpları modelleme kili, diş çimento veya benzeri herhangi bir malzemeyle kuyulara yerleştirin.
  6. İlaç yüklü polimerik karışımın 50 μL'sini PDMS kalıplarına ve santrifüjlere döküm (3000 x g; 5 dakika; 25 °C). Daha sonra plakaları 180° çevirin ve santrifüj işlemini tekrarlayarak tüm iğne benzeri boşlukların dolmasını sağlayın.
  7. İlaç yüklü polimerik dispersyonun fazlalığını dikkatlice çıkarın. Polimerik dispersyonu sıvı ise, aktarmak için pipet kullanın; Eğer çok viskoz ise spatula kullanın.
  8. Çift santrifüj işlemini (adım 1.6) tekrarlayarak önceki adımda taşmış olabilecek ilaç yüklü polimerik dispersyonu kalıba geri koyun.
  9. İlaç yüklü polimerik dispersyonu kalıplarda vakum altında kurutun (600 mBar; 30 dakika; 25 °C).
  10. Protokolü en az 1.6-1.9. adımlar arasında tekrarlayın; böylece ana kalıpların ilaç yüklü polimerik dispersyonla doğru şekilde doldurulmasını sağlayın.
    NOT: Santrifüj kuvveti her tekrarda 500 x g (25 °C) ile kademeli olarak azaltılabilir.
  11. DMAP cihazının temel plakasını yapmak için ilaçtan arınmış yüksek konsantre polimerik bir dispersyon hazırlayın. Bu, kalıp boşluklarında doldurulan dispersyonda bulunan ilacın taban plakasına geri akmamasını sağlar.
  12. Serbest ilaç polimerik dispersyonundan 50 μL PDMS kalıplarına dökülür ve orta nokta plakaları dahil olmak üzere iki kez santrifüjle 180° (500 x g; 5 dakika; 25 °C; 2x) dönüşte yayılır. Santrifüjlemeden sonra, her kalıba 100 μL dispersyon eklenir ve 12 saat sonra baz plakasına ek 50 μL eklenir.
  13. DMAP'ları PDMS kalıplarında oda sıcaklığında kuru kaplı kuruducu ile 3-5 gün boyunca kurutmaya bırakın.
  14. PDMS'den DMAP'ları dikkatlice forsepsle temizleyin veya viskiç selüloz bantla soyun (Şekil 1).
  15. Üretilen DMAP'ları karakterize edin (bkz. adım 3).

2. Pozitif basınç uygulanarak çözünen mikroiğne dizilerinin üretimi

  1. Önceki bölümde açıklandığı gibi 1.5. adıma kadar devam edin.
  2. İlaç yüklü polimerik karışımdan 150 μL PDMS kalıplarına döküp basınç tankına yerleştirin.
  3. Basınç tankını en az 15 dakika boyunca 3-4 bar basınca ulaşana kadar hava ile doldurun.
  4. İlaç yüklü polimerik dispersyonun fazlalığını dikkatlice çıkarın. Bunun için, polimerik dispersyon sıvıysa, pipet kullanın, eğer oldukça viskoz ise, spatula ile çıkarın.
  5. Basınç uygulamasını tekrarlayın (2.2-2.3). Önceki adımda taşmış olabilecek ilaç yüklü polimerik dispersyonu kalıba geri koyun.
  6. İlaç yüklü polimerik dispersyonu kalıplarda vakumda (600 mbar; 30 dakika; 25 °C) kurutulun.
  7. DMAP cihazının temel plakasını yapmak için ilaçtan arınmış yüksek konsantre polimerik bir dispersyon hazırlayın. Bu, kalıp boşluklarında doldurulan dispersyonda bulunan ilacın taban plakasına geri akmamasını sağlar.
  8. PDMS kalıplarına serbest ilaç polimerik dispersyonun 0.2 g dökülür ve 2.3. adımda açıklandığı gibi pozitif basınç uygulanır.
  9. Önceki bölümde belirtildiği gibi devam edin, adım 1.13'te.

3. DMAP'ların karakterizasyonu

NOT: Bu adımda, insan ve/veya hayvan derisi dokularının kullanılmasını içeren yöntemler kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi. Ayrıca, hayvan derisi örneklerinin kullanıldığı yöntemler, hayvan deneyleri için 3Rs ilkesine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.

  1. DMAP'ları, iğne benzeri projeksiyonları ayırt etmek için uygun büyütme ile bir mikro-kamera kullanarakgörselleştirin 7.
    NOT: Eğer renkli bir ilaç veya boya ile doldurulmuşsa, uçlar ile taban plakası arasında farklı bir renk gözlemlenmelidir.
  2. DMAP'ları bir destek cihazına bağlayın ve mikro iğne benzeri projeksiyonların morfolojisini ve uzunluğunu optik mikroskopiyle görselleştirin. Keskin uçlu bir yapı gözlemlenmelidir. Mikro iğne benzeri projeksiyonların uzunluğunu, optik mikroskopunuz için uygun yazılımla kaydedin.
    NOT: Mikro iğne uzunluğunu optik mikroskopiyle ölçmek için MAP'ler hedeflere dik olarak gösterilmelidir. Uzunluk ölçümleri ve mikroiğne benzeri projeksiyonların şekli Taramalı Elektron Mikroskopisi ile doğrulanmalıdır.
  3. DMAP'ların mikroiğnelerin katı bir yüzeye sıkıştırma sonrası deformasyonuna yönelik mekanik özelliklerini değerlendirin. Bunun için, DMAP cihazını ticari olarak bulunan bir DMAP aplikatörüne yerleştirin ve 30 saniye boyunca paslanmaz çelik düz bir yüzeye sıkıştırın. Sıkıştırmadan sonra, mikroiğne benzeri projeksiyonların uzunluğunu kaydedin ve şekil yüzdesini, aşağıdaki denkleme göre başlangıçuzunlukla karşılaştırarak hesaplayın: 7:
    figure-protocol-1
    Burada, ho ve hf sırasıyla mikroiğnelerin kompresyondan önceki ve sonrası uzunluğunu ifade eder.
    NOT: Mümkünse, bir doku analizörünün kullanımı sıkıştırma kuvvetini standartlaştırır. Bu durumda, 32 N/dizi kuvveti, hastaların DMAP cihazlarını kendi kendine uygularken uyguladığı ortalama başparmak kuvvetini taklit eder.
  4. Olefin tipi malzemeden yapılmış termoplastik tabakalara dayanan bir taşıyıcı yapay cilt yöntemiyle DMAP'ların ön yerleştirmekapasitesini belirlemek 8. Bunun için, DMAP cihazını 3.4. adımda açıklanan koşullara uygun olarak sekiz bağlı sayfaya sıkıştırın. Her katmanda açılan delik sayısı optik mikroskopi veya mikroskop kamerası kullanılarak gözlemlenir ve farklı derinliklerdeki penetrasyon yüzdesi hesaplanır.
    NOT: Ticari olarak mevcut termoplastik levhalar genellikle 127 μm kalınlığındadır.
  5. Daha önce kesilmiş ve dikkatlice kesilen insan, domuz veya kemirgen derisi eksplantları kullanarak DMAP'ların ex vivo yerleştirme kapasitesini belirleyin. Cilt, eksplantasyonu bol suyla 1-2 dakika suda bekleterek temizleyin ve ardından tabaka korneum tarafı yukarıya bakacak şekilde alüminyum folyo kaplamalı köpük malzemeye yerleştirin.
    1. Yerleştirmeye 3.4. adımda açıklanan koşullar altında devam edin. DMAP'ları mikro iğne uçları çözülene kadar cilde bırakın. DMAP'lar boya veya renkli bir ilaç ile yükleniyorsa, cildin iç ve dış taraflarının rengi başarılı bir DMAPyerleştirmesini gösterir 9. Ayrıca, cilt kesitlerinin histolojik analiziylemikrokanallar gözlemlenebilir 7.
      NOT: Bu adım, insan veya hayvan derisini içeren ex vivo ve Valencia Üniversitesi İnsan ve Hayvan Araştırmaları Etik Komitesi'nin yönergeleri ve onayı doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Uygun olduğunda bilgilendirilmiş onay alındı ve tüm deneyler, biyomedikal araştırmalarda insan ve hayvan dokularının kullanımı için kurumsal ve Avrupa etik standartlarına uydu.
  6. Kalıntı su içeriğini termogravimetrik analiz ile belirleyin. 100-110 °C'ye kadar gözlemlenen kilo kaybı, kalıntı su10'a atfedilir.
    NOT: Literatür kaynağına bağlı olarak, DMAP'ların optimal kurutmasını sağlamak için izin verilen maksimum kalıntı su miktarı toplam ağırlığın %5-%10'udur.
  7. DMAP'ları 5-10 mL suya (veya alternatif olarak, analiz edilen ilaç için uygun bir sulu salgılama ortamı) 32-37 °C'de batırarak kargo yükünü nicelikle ölçmek ve kargo miktarını optimal analitik yöntemle niceliklendirmek.
    NOT: UV-Vis spektrofotometrisi, küçük moleküllerin analizinde yaygın olarak kullanılır. Düşük tespit ve nicelik sınırlarına sahip bileşikler için, yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) UV-Vis, floresans veya elektrokimyasal tespit ile birleşikte şiddetle tavsiye edilir. HPLC, kütle spektrometrisi ile birleştiğinde olağanüstü hassasiyet ve özgüllük gerektiğinde kullanılabilir. Protein ve antikor kargolarının analitik belirlenmesi genellikle bisinkoninik asit (BCA) testleri ve enzimle bağlantılı immünosorbent testi (ELISA) veya Western blotting gibi immünotestler kullanılarak yapılır. İlaç salınım profilleri, salınım maddesi11 üzerinden önceden belirlenmiş zaman noktalarında örneklenerek (0.2-1 mL) alınır. Her örnekleme noktasından sonra, çıkarılmış hacim, numunelerin otomatik konsantrasyonuyla ilgili hataları önlemek için aynı hacmi temperlenmiş serbest bırakma ortamı ile değiştirilir.
  8. Yukarıda belirtilen karakterizasyon testlerini tekrarlayarak DMAP'ların özelliklerinin tasarım depolama koşulları altında sabit kalmasını sağlamak için değerlendirin.
    NOT: Eğer yük termostabilse, DMAP'lar genellikle oda sıcaklığında (25 °C) saklanır. Termosensitif aktif bileşenler için DMAP'lar 4 °C'de saklanır. Göreli nem %30'un altında tutulmalıdır. DMAP'ların istikrarı altı aylık bir süre boyunca rutin olarak izlenir.
  9. Franz-diffüzyon hücresi (FDC) sistemi kullanarak ex vivo ilaç cilt birikimini ve emilimini deride belirleyin. Bunun için, cildi tarif edildiği gibi hazırlayın ve DMAP'ları 30 saniye boyunca cilt yapısına yerleştirin, bu da 3.6. adımda açıklandığı gibi.
    1. Daha sonra, FDC'nin donör odasını uygun miktarda siyanoakrilatla cilde yapıştırın. Kurutulduğunda, deri donör odası kompleksini uygun kelepçelerle reseptörodasına bağlayın 12. Son olarak, alt bölüm 3.5'te açıklandığı örnekleme protokolüne devam edin.
      NOT: Ex vivo insan veya hayvan derisiyle ilgili bu adım, Valencia Üniversitesi İnsan ve Hayvan Araştırmaları Etik Komitesi'nin yönergeleri ve onayı doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Uygun olduğunda bilgilendirilmiş onay alındı ve tüm deneyler, biyomedikal araştırmalarda insan ve hayvan dokularının kullanımı için kurumsal ve Avrupa etik standartlarına uydu. DMAP'lar yavaş çözünürse, cilt yapısından otomatik dışarı atılmayı önlemek için cerrahi yapışkan bantlarla cilde sabitleyin.
  10. Üreticinin talimatlarına göre, Tetrazolium bazlı ve Resazarin bazlı testler gibi metabolik aktivite testleri veya 5-Bromo-2'-deoksiyuridin bromodeoksyuridin (BrdU) testleri dahil olmak üzere proliferasyon testleri kullanılarak in vitro biyouyumluluk değerlendirin.
    NOT: Tercih edilen hücre hatları keratinositler, fibroblastlar veya melanositlerdir. DMAP'lara maruz kalmamış hücreler genellikle negatif kontrol olarak kullanılırken, %1 sodyum dodesil sülfat (SDS) ile işlenmiş hücreler pozitif kontrol olarak kullanılır. Biyouyumluluk değerlendirmesi, DMAP'ların çözünme profiline bağlıdır. Hızlı çözünen DMAP'lar (24 saat içinde çözünen) için, cihazın hücre maruziyetinden önce çözüldüğü ekstraksiyon tabanlı yöntem kullanılır. Yavaş çözünen DMAP'lar için doğrudan temas yöntemi uygulanır ve cihaz doğrudan tohumlanmış kuyulara eklenir. Uluslararası ISO 10993 düzenlemesine göre, hücre canlılığı sonuçları >%70'i toksik olmayan kabul edilir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Üretilen DMAP'lar, Şekil 2A'da gösterildiği gibi, mikroiğne benzeri projeksiyonların başarılı bir şekilde oluşturulmasına sahip homojen bir görünüme sahip olmalıdır. Renkli bir yük yalnızca mikro iğne yapısına yüklendiğinde, az miktarda ilaç DMAP'ların temel plakasını uçlardan ilaç taşması veya serbest ilaç polimerik dispersyonu dökmeden önce eksik temizlik nedeniyle kirletebilir. Ancak, iki yapı arasında açık bir fark gözlemlenmektedir. Optik mikroskopi ile...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada tanımlanan protokol, DMAP'ların hazırlanmasına izin verir. Ancak, DMAP üretiminde kullanılabilecek çok yönlülük ve geniş polimerik malzeme yelpazesi, farklı özelliklere sahip çözünme cihazlarının üretilmesini sağlar. Sunulan sonuçlar, düşük konsantrasyonda yüksek suda saçılabilir bir polimer olan PVP ile üretilen hızlı çözünen DMAP'lara karşılık gelir. DMAP'ların çözünme süresi, bileşen polimerin yerine koyularak veya konsantrasyonunu değiştirerek kolayca ayarlanabilir. Bu nedenle...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, çıkar çatışması veya ilgili finansal çıkarlar belirtmemektedir.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu yayın, MCIN/AEI/10.13039/501100011033 tarafından finanse edilen PID2020-114530GA-I00 hibesinin bir parçasıdır. Şekil 1'deki illüstrasyon, aktif bir lisans altında Biorender.com kullanılarak oluşturulmuştur.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Hücre kültürü 12-kuyu plakasıYokYokHiçbir sözü yok. Herhangi bir ticari hücre kültürü 12-kuyu plakası uygundur
SantrifüjEppendorfSantrifüj 5810 GHücre kültür plakalarına uyarlanabilir başka herhangi bir santrifüjle değiştirilebilir
Metilen mavisiSigma Aldrich66720CAS 122965-43-9. Başka herhangi bir boya veya marka ile değiştirilebilir
Kili modellemeYokYokHiçbir sözü yok. Herhangi bir ticari modelleme kili uygundur
Olefin tipi termoplastik levhalarAmcorPM996Parafilm M
Poli (vinil alkol) (PVA) MW: 9-10 kDaSigma Aldrich363146CAS 9002-89-5. Başka bir marka tarafından değiştirilebilir
Poli (vinil pirolidon) (PVP) MW: 40 kDaSigma AldrichPVP40CAS 9003-39-8. Başka bir marka tarafından değiştirilebilir
Polidimetilsiloksan (PDMS) kalıplarıMicropoint TeknolojileriST-06Dizi iğne dağılımı 15 x 15; Yükseklik 600 ve mikro; m; Base 200 & mikro; m; İğne Atışı 500 & mikro metre. Başka bir PDMS kalıbı ile başka bir boşluk şekli ve uzunluğuna sahip herhangi bir kalıbla değiştirilebilir
Basınç TankıProtrimaAT-10HT4 bar basıncı destekleyen başka herhangi bir basınç tankı ile değiştirilebilir

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bos, J. D., Meinardi, M. M. H. M. The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs. Exp Dermatol. 9 (3), 165-169 (2000).
  2. Guillot, A. J., et al. Microneedle-based delivery: An overview of current applications and trends. Pharmaceutics. 12 (6), 569(2020).
  3. Guillot, A. J. Exploration of microneedle-assisted skin delivery of cyanocobalamin formulated in ultraflexible lipid vesicles. Eur J Pharm Biopharm. S0939-6411 (22), 00138-00142 (2022).
  4. Kalluri, H., Banga, A. K. Formation and closure of microchannels in skin following microporation. Pharm Res. 28 (1), 82-94 (2011).
  5. Guillot, A. J., Melero, A. (Re)evolution in nanoparticles-loaded microneedle delivery systems: are we getting closer to a clinical translation. Nanomedicine. 20 (10), 1195-1207 (2025).
  6. Guillot, A. J., Martínez-Navarrete, M., Bernabeu-Martínez, J. A., Cordeiro, A. S., Melero, A. Microneedles: Fabrication, characterization and translational potential. , Springer. Singapore. doi: 10.1007/978-981-96-3916-8_1 (2025).
  7. Guillot, A. J., et al. Cyanocobalamin-loaded dissolving microneedles diminish skin inflammation in vivo. J Control Release. 375, 537-551 (2024).
  8. Larrañeta, E. A proposed model membrane and test method for microneedle insertion studies. Int J Pharm. 472 (1), 65-73 (2014).
  9. Martínez-Navarrete, M. Cyclosporin A-loaded dissolving microneedles for dermatitis therapy: Development, characterisation and efficacy in a delayed-type hypersensitivity in vivo model. Drug Deliv Transl Res. 14 (12), 3404-3421 (2024).
  10. Kolluru, C., Gomaa, Y., Prausnitz, M. R. Development of a thermostable microneedle patch for polio vaccination. Drug Deliv Transl Res. 9 (1), 192-203 (2019).
  11. Larrañeta, E. A facile system to evaluate in vitro drug release from dissolving microneedle arrays. Int J Pharm. 497 (1-2), 62-69 (2016).
  12. Martínez-Navarrete, M., et al. Enhanced ex vivo skin retention of bicalutamide using a nano-in-micro composite: drug-loaded lipid vesicles in a dissolving microarray patch. Eur J Pharm Biopharm. 212, 114728(2025).
  13. Mansoor, I., et al. Microneedle-based vaccine delivery: Review of an emerging technology. AAPS PharmSciTech. 23 (4), 1-12 (2022).
  14. Guillot, A. J., Martínez-Navarrete, M., Zinchuk-Mironova, V., Melero, A. Microneedle-assisted transdermal delivery of nanoparticles: Recent insights and prospects. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 15 (4), e1884(2023).
  15. ISO 10993-1:2018. Biological evaluation of medical devices - Part 1: Evaluation and testing within a risk management process. , ISO. https://www.iso.org/standard/68936.html (2025).
  16. ISO/TS 10993-19:2020. Biological evaluation of medical devices - Part 19: Physico-chemical, morphological and topographical characterization of materials. , ISO. https://www.iso.org/standard/75138.html (2025).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Dissolving MicroneedlesMicroneedle Array PatchesSolvent CastingSkin Drug DeliveryPolymeric DispersionMechanical PropertiesEx Vivo SkinFranz Diffusion CellOptical MicroscopyBiomedical Devices

Related Articles