Un’architettura a microaghi cavi abilitata per la microfluidica stampata in 3D per la consegna di farmaci transdermici

Stampa 3D SLA per sistemi di somministrazione di farmaci transdermici a microaghi

Nella recente pubblicazione ” Un’architettura a microaghi cavi abilitata per la microfluidica stampata in 3D per la consegna di farmaci transdermici “, i ricercatori esplorano metodi innovativi per la consegna di farmaci nel flusso sanguigno attraverso la pelle. In questo studio, lavorano a livello micro per creare “nuovi gradi di libertà” nella consegna.

Mentre la medicina continua nella direzione di trattamenti specifici per il paziente, la stampa 3D continua a svolgere un ruolo enorme, compresi dispositivi medici , impianti , innovazioni nell’ingegneria dei tessuti come le impalcature e molto altro. In questo studio, i ricercatori continuano a perfezionare l’uso di aghi per uso transdermico.

Convenzionalmente, sono stati fabbricati con materiali come plastica, metalli, ceramica e altro. Con l’avvento dei polimeri biocompatibili, i microaghi vengono ampiamente utilizzati a causa della maggiore disponibilità, convenienza e potenziale di personalizzazione, puntando su benefici specifici per il paziente in generale.

I dispositivi microfluidici sono alla base di molte delle nuove funzionalità dei sistemi di rilascio dei farmaci, che consentono la miscelazione e il trasporto delle piccole quantità richieste di liquidi.

“Ad esempio, la miscelazione microfluidica è stata utilizzata per sintetizzare direttamente le nanoparticelle con proprietà fisico-chimiche sintonizzabili come dimensione delle particelle, omogeneità e caricamento e rilascio di farmaci nel punto di consegna”, affermano i ricercatori. “Inoltre, la combinazione di microaghi e miscelazione microfluidica è vantaggiosa in aree come la somministrazione sottocutanea / transdermica basata sulla terapia combinatoria per test preclinici di trattamenti biologici.”

Sono in fase di sviluppo anche nuovi sistemi per la “codificazione”, che consentono ai pazienti di ricevere più farmaci contemporaneamente. La microfluidica e gli innovativi sistemi di rilascio dei farmaci rendono il processo più conveniente, più semplice e meno soggetto a errori. Questo studio produce dispositivi a microaghi abilitati per microfluidica stampati tramite stereolitografia a singolo passaggio (SLA) da un “elaborato disegno di microaghi cavi”, risultando in una raffinata sequenza di microaghi.

“Questa architettura consente la modulazione delle velocità di flusso delle soluzioni di fluido in ingresso per facilitare la consegna programmabile di farmaci nelle future applicazioni basate sulla terapia combinatoria”, hanno affermato i ricercatori.

Mentre ci sono vantaggi per la stampa 3D SLA, il team di ricerca è stato incaricato di affinare ulteriormente il processo per questo studio, creando un nuovo design a microneedle e una configurazione di stampa.

Il team di ricerca è stato in grado di creare fino a 12 dispositivi (con dimensioni di 1,5 × 1,2 × 3,1 cm) utilizzando la resina biocompatibile di classe IIa in un’unica stampa, in 2,5 ore.

La microscopia a scansione ha mostrato successo sia nella progettazione che nella stampa 3D delle sequenze

“I test di penetrazione e frattura hanno confermato la robustezza meccanica dei microaghi per un’applicazione pratica. Un esempio di dispositivo microaghi abilitato per microfluidica è stato stampato con il nostro schema ideato che facilita la miscelazione omogenea di più fluidi con diverse velocità di flusso, seguita dalla consegna transdermica della soluzione miscelata. Il confronto di vari rapporti di portata con soluzioni di colorante colorate ha mostrato un controllo sintonizzabile sulle concentrazioni relative dei soluti erogati. La microscopia confocale a scansione laser ex vivo di tre soluzioni di modello di farmaco fluorocromo sulla pelle suina ha ulteriormente convalidato la capacità della piattaforma di modulazione e consegna transdermica dei farmaci “, hanno concluso i ricercatori.

“Questo dispositivo stampato in 3D è particolarmente applicabile alle indagini precliniche incentrate sulla terapia farmacologica combinatoria, in cui la combinazione in situ di più farmaci e la messa a punto delle loro proprietà fisico-chimiche portano a risultati più efficaci rispetto ai soli agenti singoli o premiscelati. Ad esempio, la sintesi multifluidica controllata delle nanoparticelle può mettere a punto i meccanismi di rilascio di vari farmaci per applicazioni di guarigione delle ferite “.

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