一种新颖的方式提供更多的药物通过皮肤

科学家们新加坡南洋理工大学、新加坡(南大)和科学、技术和研究机构(* *)表明,应用“时间压力”老鼠的皮肤可以创建一个药物的新方法。

在一篇发表在科学的进步 ,研究人员表明,结合两个磁铁,这样他们捏和施加压力的褶皱的皮肤,导致短期内改变皮肤的屏障,特别是“作用”在其表面的形成。

在测试中,他们显示,这些微孔隙,约3微米的区域,允许药物应用于皮肤表面通过它更容易扩散。6倍量的药物通过皮肤扩散的老鼠与微孔隙比老鼠的皮肤没有收到时间压力治疗。

论文的第一作者,博士丹尼尔·利奥,这是谁干的研究作为他的博士论文的一部分南大化学和生物医学工程学院的跨学科研究生计划表示,虽然注射针头和微针损伤皮肤,作用铺平了道路对无痛性皮肤交付的药物如胰岛素。

“我们的研究项目最初的灵感来自于中医的推拿治疗,医生摩擦和施压的皮肤和肌肉组织和应用外用药膏,“利奥博士解释说,他现在是在工作* *的企业集团。

更进一步,包括联合团队大卫·劳伦斯·贝克尔教授从南大李光前新加坡的医学院和皮肤研究所;王教授协会Xiaomeng从南大李光前医学院徐教授家务助理从化学和生物医学工程学院,通过皮肤测试胰岛素的交付使用新方法的老鼠。

减少皮肤损伤和疼痛传递药物通过皮肤

实验结果表明,纳米粒子和胰岛素被有效地通过小鼠的皮肤,在分子质量20000道尔顿。

这个质量是目前最大的40倍的科学文献报道经皮肤给药(即通过补丁),这是500道尔顿。

的药物通过时间压力的方法也与数量由一块微针——几十个针头小于人类头发的宽度由生物相容性的化合物,通常用于提供少量的药物通过皮肤。

相比传统注射必须渗透到皮肤,有低血糖的风险效应——当注射胰岛素徒太快,病人会头晕,新方法能够随着时间的推移慢慢的药物而不破坏皮肤,造成更少的痛苦。

在实验中,研究小组还发现,与他们的方法,在皮肤层细胞(表皮)观察到有越来越多的“缝隙连接”和“紧密连接”的减少。这些连接控制分子的数量交付之间的细胞:如果有缝隙连接的表达增加,更多的分子可以在细胞之间传递障碍,虽然紧密连接限制细胞外运动的分子。

在动物实验中,两个磁铁被用来施压鼠标背侧皮肤1或5分钟,取决于药物输送是必要的,以多快的速度被移除之前然后药物局部应用像奶油。

的团队提出,需要交付更慢或药物小剂量- 1分钟就足够了,而对于药物交付更快,需要更多的微孔隙,因此需要5分钟。

药物然后离开前12小时皮肤成像与荧光显微镜看到什么程度药物通过皮肤渗透。

团队相比,三种类型的皮肤:皮肤接受治疗的压力,没有皮肤,皮肤药物通过显微针头。

皮肤接受压力治疗有类似数量的药物通过皮肤发现微针的补丁,而皮肤没有接受治疗的压力大大减少药物传递。

作用也观察到消失一天后他们形成,这表明皮肤细胞填满空白。

贝克尔教授的研究专长是在组织修复和再生,说他们的论文强调可能使用这种方法可以减轻糖尿病患者需要每天多次注射胰岛素使用传统的针头和注射器。

“患者必须每天注射毒品,如胰岛素,不断询问是否有另一种方式交付他们的药物,不涉及伤害或穿透皮肤。我们的新发现为他们带来希望,我们希望我们可以改进这种方法,这样有一天它可能会通过一个补丁提供足够的药物通过皮肤,消除他们的每天注射,”贝克尔教授补充说。

这个多学科项目,支持皮肤研究所新加坡(sri) - * *之间的协作,国家皮肤中心(NSC)和南大,花了两年时间,仍在继续。

还支持多个资助来自不同机构,其中包括* *,斯里兰卡,国家医学研究委员会。

团队已经申请了专利的压力设备,这对皮肤,看起来像一个牢固夹在南大的创新和企业公司,NTUtive,目前正在开展进一步的实验改进药物输送机制。

参考:利奥,et al。(2020)。时间压力增强局部给药通过微孔的形成。科学的进步。DOI: 10.1126 / sciadv.aaz6919

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