在皮下注射生物制剂时,在皮肤微环境中注射诱导的机械变化的实验和计算分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 皮肤病学 皮肤病学
• 药理学 药理学是指药理学的学科.

背景情况:

• 皮下注射 (SQ) 是生物制品的关键输送方法.
• 来自SQ注射的疼痛和不适限制了常规的生物使用.
• 了解注射期间皮肤微环境的变化对于疼痛管理至关重要.

研究的目的:

• 调查SQ注射导致皮肤组织空间时空机械变化的假设.
• 量化注射诱导的组织胀,间位液压 (IFP) 和矩阵应力.
• 探索注射速率和生物颗粒体大小对这些机械变化的影响.

主要方法:

• 开发了一种工程化SQ注射模型,使用与标记纤维细胞等同的皮肤.
• 在注射过程中测量皮肤的时空变形等效.
• 估计IFP和矩阵应力使用计算分析与非线性可弹性材料模型.

主要成果:

• 证实了注射诱导的显著组织胀和增加的IFP和矩阵压力.
• 证明了注射速率和组织变形程度之间的相关性.
• 表明生物颗粒物大小会影响变形模式和大小.

结论:

• SQ注射会诱导皮肤组织的可测量的机械变化,包括胀和增加的压力/压力.
• 这些发现为了解注射引起的疼痛和不适 (IPD) 提供了定量基础.
• 结果表明,通过控制注射参数和生物特征,可以尽量减少IPD的潜在策略.