https://en.wikipedia.org/wiki/Microneedles

Στη βιοϊατρική έρευνα, η απόκτηση αιμοπεταλίων ήταν ανέκαθεν ένα τεχνικό εμπόδιο. Οι παραδοσιακές μέθοδοι απαιτούν την αφαίμαξη μεγάλου αριθμού ζώων ή τη δωρεά από εθελοντές, κάτι που είναι δυσκίνητο, δαπανηρό και το μέγεθος του δείγματος και η ποιότητα που λαμβάνεται κάθε φορά παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις. Η εμφάνιση της τεχνολογίας εξαγωγής αιμοπεταλίων με μικροβελόνες έχει προσφέρει στους ερευνητές ένα νέο, αποτελεσματικό, τυποποιημένο και επαναλαμβανόμενο εργαλείο και οδηγεί σε ανακαλύψεις σε πολλούς τομείς που κυμαίνονται από τη βασική βιολογία έως την ανάπτυξη φαρμάκων.

Στη βασική έρευνα της βιολογίας των αιμοπεταλίων, η τεχνική εξαγωγής με μικροβελόνα προσφέρει πρωτοφανή ευκολία. Οι ερευνητές μπορούν τώρα να διεξάγουν πολλαπλές, διαλείπουσες δειγματοληψίες αιμοπεταλίων στο ίδιο πειραματικό ποντίκι χωρίς να θυσιάσουν το ζώο ή να πραγματοποιήσουν πολύπλοκες χειρουργικές επεμβάσεις εισαγωγής καρωτιδικής αρτηρίας. Το έμπλαστρο μικροβελόνας χρειάζεται μόνο να κολληθεί στο πίσω μέρος ή στο αυτί του ποντικιού για λίγα δευτερόλεπτα για να συλλεχθεί επαρκής ποσότητα δειγμάτων αιμοπεταλίων για κυτταρομετρία ροής, ELISA ή ανάλυση πρωτεϊνικής. Αυτή η ικανότητα "διαμήκους παρακολούθησης" επιτρέπει στους ερευνητές να παρατηρούν δυναμικά τις αλλαγές των αιμοπεταλίων σε διαφορετικά μοντέλα ασθενειών (όπως θρόμβωση, φλεγμονή, μετάσταση όγκου) και παρέχει δυναμικά και όχι στατικά δεδομένα σε ένα μόνο χρονικό σημείο που μόνο οι παραδοσιακές μέθοδοι μπορούν να προσφέρουν.

Στον έλεγχο φαρμάκων, η αξία της μικροβελόνας για την εξαγωγή αιμοπεταλίων είναι επίσης σημαντική. Πολλά υποψήφια φάρμακα παρουσιάζουν παρενέργειες με τη μορφή μη φυσιολογικής λειτουργίας των αιμοπεταλίων, όπως αναστολή συσσωμάτωσης ή επαγωγή ενεργοποίησης. Οι παραδοσιακές μέθοδοι αξιολόγησης απαιτούν μεγάλη ποσότητα ολικού αίματος για πειράματα in vitro, ενώ η τεχνολογία μικροβελόνων επιτρέπει την άμεση-συλλογή αιμοπεταλίων από ζωντανά ζώα και την άμεση ανίχνευση των αποκρίσεών τους στα φάρμακα. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπορούν να συλλέγουν αιμοπετάλια ποντικού χρησιμοποιώντας μικροβελόνες μετά τη χορήγηση ενός νέου αντιπηκτικού φαρμάκου και στη συνέχεια να μετρούν τις αλλαγές στην καμπύλη συσσώρευσης κάθε ώρα για να σχεδιάσουν με ακρίβεια τη φαρμακοκινητική καμπύλη. Αυτή η μέθοδος δειγματοληψίας υψηλής-απόδοσης και χαμηλού-κόστους επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία ελέγχου των υποψηφίων φαρμάκων.

Στην έρευνα της αναγεννητικής ιατρικής, τα αιμοπετάλια που εξάγονται με μικροβελόνες χρησιμοποιούνται ευρέως για την κατασκευή «βιβλιοθηκών αυτόλογων αυξητικών παραγόντων». Σε παραδοσιακές μελέτες, οι ερευνητές χρησιμοποιούσαν συνήθως ανασυνδυασμένους αυξητικούς παράγοντες, αλλά αυτοί οι παράγοντες είναι ακριβοί, έχουν σύντομη ημιζωή-και δεν έχουν τα συνεργιστικά αποτελέσματα πολλών παραγόντων που εκκρίνονται από τα φυσικά αιμοπετάλια. Τα αιμοπετάλια που εξάγονται με μικροβελόνες μπορούν να προστεθούν απευθείας σε τρισδιάστατα ικριώματα καλλιέργειας ή υδρογέλες, απελευθερώνοντας δεκάδες αυξητικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των PDGF, TGF-, VEGF και EGF, για την προσομοίωση του μικροπεριβάλλοντος επισκευής στο σώμα. Αυτό το «φυσικό κοκτέιλ» έχει πολύ καλύτερα αποτελέσματα στην πρόκληση της διαφοροποίησης των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων και στην προώθηση της αγγειογένεσης από τους μεμονωμένους ανασυνδυασμένους παράγοντες.

Επιπλέον, η τεχνολογία εξαγωγής αιμοπεταλίων με μικροβελόνα παρέχει επίσης μια νέα προοπτική για την ιατρική ακριβείας. Αναλύοντας τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης των μικροσκοπικών αιμοπεταλίων των ασθενών, οι ερευνητές μπορούν να προβλέψουν την ανταπόκριση ενός ατόμου σε διαφορετικές θεραπείες. Για παράδειγμα, στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου, οι πληροφορίες mRNA και miRNA που μεταφέρονται από τα αιμοπετάλια μπορεί να αντικατοπτρίζουν την κατάσταση του μικροπεριβάλλοντος του όγκου. Η ανώδυνη και ελάχιστα επεμβατική φύση των μικροβελόνων επιτρέπει τη διεξαγωγή αυτής της ανίχνευσης σε υψηλή συχνότητα, επιτρέποντας-παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των αποτελεσμάτων της θεραπείας και δυναμική προσαρμογή.

Από την εργαστηριακή έως την κλινική εφαρμογή, η εξαγωγή αιμοπεταλίων με μικροβελόνα δημιουργεί μια γέφυρα. Φέρνει τη βασική έρευνα πιο κοντά στην πραγματική φυσιολογική κατάσταση, κάνει την ανάπτυξη φαρμάκων πιο αποτελεσματική και{1}}οικονομική και παρέχει πιο αξιόπιστη υποστήριξη δεδομένων για εξατομικευμένη θεραπεία. Όταν οι ερευνητές εφαρμόζουν απαλά τη μικροβελόνα, αυτό που αποκτούν δεν είναι μόνο μερικά μικρολίτρα αίματος, αλλά και ένα κλειδί για να ξεκλειδώσουν τα μυστήρια της ζωής.