Η Τεχνολογική εξέλιξη και ο χάρτης ταξινόμησης των συσκευών μικροβελονών

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

Η βασική αξία τουμικροβελόναΟι συσκευές θεραπείας έγκεινται στην ικανότητά τους να παρέχουν με ακρίβεια και ελεγχόμενο τρόπο μια συστοιχία μικροβελόνων στους ιστούς στόχους. Καθ' όλη τη διάρκεια της ανάπτυξής τους, αυτές οι συσκευές έχουν εξελιχθεί από χειροκίνητα και ακατέργαστα εργαλεία σε εξελιγμένα έξυπνα συστήματα, διαμορφώνοντας ένα σαφές πλαίσιο ταξινόμησης.

Η πρώτη γενιά συσκευών αντιπροσωπεύεται απόσυμπαγείς κύλινδροι μικροβελόνων. Αποτελούμενες από ένα τύμπανο καλυμμένο με συμπαγείς βελόνες, αυτές οι συσκευές λειτουργούν με χειροκίνητη κύλισή τους μπρος-πίσω κατά μήκος του δέρματος. Οι βελόνες τρυπούν την κεράτινη στιβάδα για να δημιουργήσουν προσωρινά κανάλια, μετά τα οποία εφαρμόζονται φάρμακα ή προϊόντα περιποίησης δέρματος για να ενισχυθεί η διαπερατότητα. Τα πλεονεκτήματά τους έγκεινται στην απλή δομή και το χαμηλό τους κόστος, αλλά τα μειονεκτήματά τους είναι εξίσου εμφανή: σταθερό μήκος βελόνας, κίνδυνος υπερβολικού τραυματισμού από επαναλαμβανόμενη κύλιση στην ίδια περιοχή και αδυναμία εγγύησης κάθετης εισαγωγής, που μπορεί να οδηγήσει σε σπάσιμο της βελόνας ή αυξημένο πόνο. Ωστόσο, οι κύλινδροι εξακολουθούν να διατηρούν μια θέση στην αγορά αρχικής-κατ' οίκον φροντίδας.

Η δεύτερη γενιά αποτελείται απόηλεκτρικά στυλό με μικροβελόνες. Χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα για την κίνηση της σειράς βελόνων σε παλινδρομική κίνηση υψηλής Σε σύγκριση με τους κυλίνδρους, τα ηλεκτρικά στυλό επιτυγχάνουν κάθετη εισαγωγή, μειώνοντας το πλευρικό σχίσιμο. Με ελεγχόμενες συχνότητες (που φτάνουν εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο), μειώνουν δραστικά τον χρόνο θεραπείας. Κυρίως, οι γιατροί μπορούν να προσαρμόσουν ευέλικτα το βάθος με βάση την περιοχή θεραπείας και τον στόχο: 0,5 mm για τα μάτια, 1,0 mm για το πρόσωπο και πάνω από 1,5 mm για την αναθεώρηση της ουλής. Αυτή η ακρίβεια έχει κάνει το ηλεκτρικό στυλό μια τυπική συσκευή σε επαγγελματικές κλινικές αισθητικής.

Χαρακτηριστικά τρίτης γενιάςσυστοιχίες νανοτσιπ και διαλυτά επιθέματα μικροβελόνων. Τα νανοτσίπ, κατασκευασμένα από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο ή μέταλλο, διαθέτουν άκρες βελόνων σε νανοκλίμακα, καθιστώντας τη διείσδυση σχεδόν ανώδυνη-που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη βελτίωση της διείσδυσης φαρμάκων. Τα διαλυόμενα έμπλαστρα μικροβελόνας ενσωματώνουν το φάρμακο απευθείας στη μήτρα της βελόνας. Μόλις εφαρμοστούν, οι βελόνες διαλύονται μέσα στο δέρμα, απελευθερώνοντας το φάρμακοεπί τόπου. Εγκαταλείποντας πολύπλοκες μηχανικές δομές, αυτές οι συσκευές επανέρχονται στην απλούστερη μορφή "patch", ενώ επιτυγχάνουν την ενοποίηση του φαρμάκου και της συσκευής, καθιστώντας τις ένα τρέχον hotspot στην Ε&Α.

Η τέταρτη γενιά περιλαμβάνειέξυπνα συστήματα μικροβελόνων. Ενσωματώνοντας αισθητήρες, μικροεπεξεργαστές και μονάδες ασύρματης επικοινωνίας, αυτά τα συστήματα μπορούν να παρακολουθούν το βάθος τρυπήματος, την κατανομή της πίεσης και την αντίσταση του δέρματος σε πραγματικό{{1} χρόνο, προσαρμόζοντας αυτόματα τις παραμέτρους με βάση την ανάδραση. Για παράδειγμα, ένα έξυπνο έμπλαστρο με ενσωματωμένο-αισθητήρα γλυκόζης μπορεί να απελευθερώσει αυτόματα ινσουλίνη από τη δεξαμενή του όταν αυξάνεται το σάκχαρο στο αίμα. Έχοντας μπει σε κλινικές δοκιμές, αυτή η γενιά αντιπροσωπεύει τη μετάβαση των συσκευών μικροβελόνας από απλά «εργαλεία» σε «έξυπνα τερματικά».

Από τους κυλίνδρους έως τα τσιπ, κάθε επανάληψη συσκευών microneedle περιστρέφεται γύρω από τρεις βασικές μετρήσεις: ακρίβεια, ασφάλεια και εμπειρία χρήστη. Στο μέλλον, με την ωρίμανση του MEMS (Μικρο-Ηλεκτρο-Μηχανικών Συστημάτων) και των ευέλικτων ηλεκτρονικών, προβλέπουμε προγραμματιζόμενα, βιοδιασπώμενα και αισθητήρια ρομπότ με μικροβελόνες που θα εκτελούν σύνθετες θεραπευτικές εργασίες στην επιφάνεια του δέρματος όπως οι μικροσκοπικοί γιατροί.