科學家設計出專為穿透表皮獲取藥物而設計的微小“刺膚星”
雖然外用藥物確實有助於緩解各種皮膚病,但如果它們能更好地穿透皮膚表面,效果會更好。 新開發的奈米陶瓷”刺膚星”透過在皮膚上打小孔,有朝一日或許能幫上忙。
當藥物以乳液的形式塗抹在皮膚上時,藥物分子通常很大,很難穿過皮膚的外層(表皮)。 因此,只有相對較小的劑量能被傳送到皮膚表層之下。
一種可能的替代方法是使用所謂的微針貼片。 這些貼片通常由一小塊正方形的材料組成,其底部有一排細小、鋒利的釘狀針頭。
針頭由絲綢等生物相容性物質製成,內含藥物,當貼片貼在皮膚上時,針頭會無痛地刺入表皮。 然後它們會溶解,將藥物無害地釋放到皮膚細胞之間的間隙液中。
不過,與乳液相比,微針貼片在治療皮膚疾病方面有一些缺點。 首先,它們不利於治療大面積皮膚。 另外,它們也很難應用於犄角旮旯或任何其他不光滑、不開闊的部位。這就是奈米陶瓷星的用武之地。
作為StarCURE 計畫的一部分,瑞士Empa 研究所的Michael Stuer、Patrick Hoffmann 及其同事正在與Aldena Therapeutics 合作開發這種奈米陶瓷星。
聚合物模具可實現大量刺膚星的商業製造
每顆3D三臂刺膚星的直徑僅0.8 毫米,目前由氧化鋁陶瓷材料(又稱氧化鋁)製成。 科學家最初使用雷射燒結製程來單獨製造每一顆三維三臂星,但後來又製作了聚合物澆鑄模具,從而能夠以低廉的成本在商業規模上製造大量三維三臂星。
批量的微小結構被添加到凝膠中,同時加入一種藥物。 此技術特別適用於含有siRNA(小幹擾RNA)分子的藥物。
當凝膠被塗抹到皮膚上時,尖頭的小星星會在表皮上滾動,在表皮上戳出一個小孔。 雖然這些”微小傷口”很快就會閉合,但其開放時間足以讓藥物通過。 使用後幾秒鐘,只需將剩餘的凝膠擦掉即可。
據報道,由於小孔不會觸及神經末梢,因此使用奈米陶瓷星不會感到疼痛,設計人Stuer形容這種感覺就像擦洗皮膚一樣。 事實上,他認為這種技術還可以用來取代靜脈注射藥物時疼痛的皮下注射針。
目前,科學家們正在探索如何使這些刺膚星可生物降解。