La ricerca in Cina produce nuovi microaghi stampati in 3D DLP
I ricercatori cinesi stanno trovando modi migliori per creare microaghi aiutando i pazienti ad evitare parte del dolore e del disagio offerti dai dispositivi di iniezione più convenzionali. I nuovi microaghi in idrogel stampati in 3D aiutano a completare una serie di attività critiche, tra cui la consegna di farmaci, delineata nel recente pubblicato ” Microaghi in idrogel multifunzionale stampato in 3D basato sull’elaborazione della luce digitale ad alta precisione “.
L’uso di microaghi continua ad aumentare a causa dei benefici che offrono ai pazienti, insieme a usi come vaccinazioni, sensori (ad esempio per testare i livelli di potassio) e misurazioni per tutto, dai livelli di glucosio a quello dell’alcool. Scienziati e ricercatori medici impiegano un’ampia varietà di microaghi (di solito realizzati con polimeri), come solidi, rivestiti, dissolventi e formanti idrogel:
“Le MN solide sono utilizzate in un processo quadratico non rivestito, mediante il quale il microporo viene inizialmente generato sulla pelle e quindi il farmaco viene erogato attraverso il microporo. Pertanto, questo metodo è relativamente approssimativo e potrebbe causare ferite irreversibili. MN rivestiti, che ricoprono la superficie di microaghi polimerici con il farmaco e penetrano direttamente attraverso la cuticola della pelle. Tuttavia, il suo dosaggio è difficile da controllare e quantificare. La dissoluzione delle MN utilizza polimeri biocompatibili per incapsulare farmaci come i vaccini inattivati virali, che potrebbero penetrare nella pelle e dissolversi automaticamente in pochi minuti “, spiegano i ricercatori.
“Di recente, i microaghi che formano l’idrogel sono sviluppati a causa dell’alta biocompatibilità e della struttura naturale porosa.”
I microaghi possono essere controllati con acqua, utilizzati per espandere e creare condotte in situ. E mentre i microaghi sono eccellenti veicoli per l’iniezione, possono anche servire ad altri scopi come consentire alle sostanze fluorescenti di essere combinate con materiali per il rilevamento di antigeni.
In questo studio, gli scienziati si sono occupati principalmente della creazione di microaghi a idrogel ad alte prestazioni ma convenienti attraverso l’elaborazione della luce digitale ad alta precisione (HP DLP). Questo metodo è anche utile poiché gli MN di idrogel possono anche essere fabbricati in diverse forme. I campioni sono stati stampati con tempi di esposizione variabili, quindi gli autori hanno raccolto dati relativi alle proprietà meccaniche risultanti.
In definitiva, il tempo di esposizione è stato il metodo di controllo per precisione e rigidità, mostrando un declino quando impostato su oltre 300 ms, ma con rigidità che aumenta contemporaneamente. Dopo aver completato lo studio, gli autori hanno indicato 300 ms come “tempo di esposizione ideale” per la costruzione di MN.
“La resina fotosensibile utilizzata negli SLA ha una scarsa biocompatibilità. La combinazione della fabbricazione basata su modelli con materiali di polimerizzazione UV è un processo complicato “, hanno concluso i ricercatori. “Rispetto a quei microaghi, i microaghi all’idrogel potrebbero essere utilizzati per il caricamento dei farmaci e la capacità di caricamento dei farmaci è notevolmente aumentata. Il tempo di fabbricazione dei microaghi biocompatibili è notevolmente ridotto a causa della fabbricazione ordinale di base e aghi. La fabbricazione di diversi microaghi potrebbe essere completata solo in pochi minuti.
“… I risultati dell’iniezione e del rilevamento di farmaci sono stati analizzati quantitativamente, il che può fornire un certo riferimento per l’uso di microaghi nell’iniezione biologica e nell’estrazione di farmaci. A causa del basso costo, indolore, tempi di produzione brevi, buona biocompatibilità e proprietà di prestazione della consegna dei farmaci delle MN costruite in 3D, è entusiasmante adattare le MN al mercato. In futuro prevediamo di applicare MN stampate in 3D con proprietà superiori all’uso clinico “.
L’immagine della faccia laterale di MN con tempo di esposizione diverso: (a) 50 ms; (b) 100 ms; (c) 300 ms; (d) 500 ms; (e) 700 ms; e (f) 900 ms. La barra della scala è di 200 µm. 