マイクロ粒子の入ったサスペンションをソフトヒドロゲルに針なしで注入する:ジェットの浸透ダイナミクスと粒子の分散パターン

科学分野:

• バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
• 薬物の配送システムです.
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー

背景:

• ポリマー微粒子は,特に皮膚疾患において,皮膚経由の薬剤投与において極めて重要です.
• 伝統的な針による注射は,痛みや感染のリスクなどの制限に直面しています.
• ニードルフリー・デリバリー・システムは,マイクロ粒子投与の患者フレンドリーな代替手段を提供します.

研究 の 目的:

• ポリスチレンの微粒子を投与するために,無針の注射システム (Biojector 2000) を使用する可能性を評価する.
• 皮膚を模倣する基板におけるマイクロ粒子の浸透と分散に対する様々なパラメータの影響を調査する.
• 強化されたトランスダーマルの薬剤投与アプリケーションのための無針投与を最適化するために.

主な方法:

• Biojector 2000の針なしの注射システムを用いて,ポリステリンの微粒子のサスペンションを投与しました.
• 皮膚の特性をシミュレートするための基板としてアガロースヒドロゲルを使用しました.
• 浸透ダイナミクスを分析するために,微粒子のサイズ,濃度,ゲルの硬さ,スタンドオフ距離を体系的に変化させました.

主要な成果:

• 針なしの注射器は,最大50μmの微粒子を成功裏に投与しました.
• 粒子のサイズが小さくなり,粒子の分散が密度が高くなった.
• より高い粒子の濃度 (0.05%w/v) は,運動エネルギー保持と完全な貫通を改善しました.
• ゲルの硬さは,浸透深さと粒子の分散に大きく影響し,より柔らかいゲルはより広範な分散を可能にしました.
• より硬いゲルは貫通を阻害し,ジェット先の速度を低下させた.
• スタンドオフ距離は,浸透または分散に最小限の影響を及ぼしました.

結論:

• 針なしの注射は,ポリマー微粒子を皮膚経由で投与する有効な方法です.
• ゲルの硬さは,マイクロ粒子の配送効率に影響を与える重要な要因です.
• この発見は,皮膚疾患の管理における臨床応用のために,針なしの微粒子の配送システムを最適化するための基礎を提供します.