Кожа — непреодолимая пропасть лекарств В прошлом люди обычно использовали два подхода к лечению болезней: принимали лекарства или делали инъекции. Но если таблетки имеют проблему низкого использования лекарств и медленного лечения, то инъекции не только вызывают боль и повреждают нормальные ткани организма, но и имеют проблему возможного перекрестного заражения и загрязнения окружающей среды инъекционными инструментами. Конечно, иногда именно медсестра-стажер может стать тем затянувшимся кошмаром в сознании всех читателей. Чтобы улучшить эту ситуацию, трансдермальные системы доставки лекарств с использованием пластырей в качестве основного средства лечения с 1970-х годов привлекают внимание как новое направление исследований. Этот метод доставки лекарств облегчает длительный прием препаратов, а также значительно снижает страх перед лекарствами у пациентов. Однако из-за наличия рогового слоя кожа плохо проницаема. В естественном состоянии только лекарства с относительной молекулярной массой менее 500 и хорошей растворимостью в липидах могут проникнуть в дерму и попасть в организм через капилляры. Только лекарства с относительной молекулярной массой менее 500 и хорошей растворимостью липидов могут проникать в дерму и попадать в кровообращение через капилляры. Хотя физиологически кожа является барьером для чрезмерной потери воды и вторжения болезнетворных бактерий и токсинов извне организма. Однако в случае с дермальной доставкой лекарств этот барьер является основным препятствием для трансдермальной доставки лекарств в дерму. Происхождение микронидлинга: прием лекарств медленный, инъекции болезненны, а кремы не достигают глубоких слоев кожи, так существует ли метод, который был бы так же эффективен, как инъекции, но так же безболезнен, как кремы? Этот вопрос также озадачил многих ученых. Однажды в больнице ученые увидели ребенка, который плакал: «Вы мне солгали! Вы сказали, что инъекция безболезненна, как укус комара». Это стало тревожным сигналом. Обе инъекции разрывают кожу, но почему инъекция так болезненна, а укус комара безболезнен? Проанализировав имеющийся опыт и литературные исследования, ученые выявили три способа, с помощью которых комары избегают причинять боль при высасывании крови: 1. Онемение. Они выделяют слюну, которая содержит белки, вызывающие онемение. 2. Пучки зазубренных ротовых хвостиков. 3. Вибрационный привод. При прокалывании кожи та часть, которая выделяет или вытягивает кровь, вибрирует, что уменьшает необходимое усилие. Вдохновленные функцией комара «безболезненно высасывать кровь», ученые разработали микро- и наноразмерные шприцевые иглы, или микроиглы, основанные на структуре ротовой иглы комара; ротовая игла комара послужила важным источником вдохновения для структурного дизайна и применения искусственных микроигл с точки зрения метода прокалывания, формы тела иглы и структуры наконечника. Что такое микроигла? Микроиглы — это структуры микронного размера, представляющие собой полые или сплошные структуры, похожие на широко используемые нами медицинские инъекционные иглы, и могут вводиться в основном в виде массива микроигл на подложке, т.е. распределенных на подложке в определенном массиве. Длина микроигл варьируется, в основном потому, что толщина эпидермиса и дермы на разных участках тела различна, и для разных участков тела требуется разная длина массивов микроигл. Микроиглы проникают в роговой слой кожи и достигают эпидермиса, не затрагивая дерму, где расположены болевые нервы, что способствует проникновению лекарств, не вызывая боли и не повреждая кожу. Структура микроигл настолько мала, что эпидермальная и дермальная структуры кожи указывают на то, что ущерб, наносимый микроиглами, не больше того, который ежедневно наносят люди. В 1998 году микроиглы впервые были использованы в области трансдермальной доставки лекарств, что привлекло внимание многих исследователей в области трансдермальной доставки лекарств, и с тех пор было разработано множество различных типов микроигл. Совет: Почему микронидлинг безболезненный? Причина безболезненности микронидлинга кроется в структуре человеческой кожи и структуре микроиглы. Человеческую кожу можно разделить на три слоя от поверхности к внутренней части: роговой слой, активный эпидермис и дерма. Исследования показали, что роговой слой, образованный скоплением мертвых кератиноцитов, является твердым и образует естественный барьер для доставки лекарств; эпидермис не содержит кровеносных сосудов, активных клеток и небольшого количества нервной ткани; дерма, расположенная в самом внутреннем слое, является основной структурой человеческой кожи, и состояние кожи в этом слое определяет общее состояние кожи человека; она содержит большое количество нервной ткани, которая воспринимает внешние раздражители, а также множество активных клеток. В нем также содержится много активных клеток и сосудистой ткани. Для того чтобы обеспечить высокую степень проникновения лекарственных препаратов без сильной боли при введении игл в кожу, они должны проникать в роговой слой и эпидермис, не попадая в дерму, которая богата нервами. Поэтому при разработке микроигл учитывается общая структура кожи, чтобы высота микроиглы была больше толщины рогового слоя, чтобы микроигла могла преодолевать барьеры на пути доставки активных ингредиентов роговым слоем и достигать более глубоких слоев кожи, а для достижения безболезненного микронидлинга ее высота не должна превышать сумму толщин рогового слоя и эпидермиса. Однако, при практическом применении микроигл, проектная высота микроигл часто превышает сумму толщины рогового слоя и эпидермиса. Это связано с эластичностью кожи, неровностью поверхности, а также с тем, что многие факторы, такие как метод прокалывания и структура тела иглы, влияют на то, что при прокалывании кожи микроиглами, тело иглы не проникает в кожу до конца; кроме того, поскольку микроиглы имеют микро- и наноструктуру, даже если кончик микроиглы прокалывает дерму, это не обязательно приводит к тому, что микроигла проникает в кожу. Поэтому на практике высота микроиглы находится на высокой стороне, чтобы обеспечить эффективность использования микроигл.