Las microagujas son aplicadores microscópicos que se utilizan para administrar vacunas u otros medicamentos a través de varias barreras: mientras que la aplicación transdérmica es el uso más popular de las microagujas, están surgiendo sistemas de administración de medicamentos con microagujas intraoculares e intracocleares. [2] [3] Las microagujas se construyen a través de varios métodos que generalmente involucran procesos fotolitográficos o micromoldeado. [4] Estos métodos implican grabar una estructura microscópica en resina o silicio para moldear microagujas. Las microagujas están hechas de una variedad de materiales que van desde silicio , titanio ,acero inoxidable y polímeros . [5] [1] Algunas microagujas están hechas de un medicamento que se administra al cuerpo, pero tienen la forma de una aguja para que penetren en la piel. Las microagujas varían en tamaño, forma y función, pero todas se utilizan como una alternativa a otros métodos de administración como la aguja hipodérmica convencional u otro aparato de inyección .
Las microagujas se aplican generalmente a través de una sola aguja o pequeñas matrices. Las matrices utilizadas son una colección de microagujas, que van desde unas pocas microagujas hasta varios cientos, unidas a un aplicador, a veces un parche u otro dispositivo de estampado sólido. Las matrices se aplican a la piel de los pacientes y se les da tiempo para permitir la administración eficaz de los fármacos. Las microagujas son un método más fácil para los médicos, ya que requieren menos capacitación para su aplicación y porque no son tan peligrosas como otras agujas, lo que hace que la administración de medicamentos a los pacientes sea más segura y menos dolorosa y, al mismo tiempo, evita algunos de los inconvenientes de usar otras formas de administración de medicamentos. , como el riesgo de infección, la producción de desechos peligrosos o el costo.
Antecedentes [ editar ]
Las microagujas se mencionaron por primera vez en un artículo de 1998 sobre la administración transdérmica de fármacos que demostraba que las microagujas podían penetrar la piel humana. [6] La investigación posterior sobre la administración de fármacos con microagujas ha explorado las aplicaciones médicas y cosméticas de esta tecnología a través de su diseño. Este artículo inicial buscaba explorar la posibilidad de usar microagujas en el futuro para la vacunación. Desde entonces, los investigadores han estudiado la administración de insulina por microagujas , vacunas, antiinflamatorios y otros productos farmacéuticos. En dermatología, las microagujas se utilizan para el tratamiento de cicatrices con rodillos cutáneos.
El objetivo principal de cualquier diseño de microagujas es penetrar la capa más externa de la piel, el estrato córneo (10-15 μm). [7]
La investigación ha demostrado que existe un límite en el tipo de medicamentos que se pueden administrar a través de la piel intacta. Solo los compuestos con un peso molecular relativamente bajo, como el alérgeno común níquel (130 Da ), [8] pueden penetrar en la piel. Los compuestos que pesan más de 500 Da no pueden penetrar la piel. [7]
Tipos de microagujas [ editar ]
Sólido [ editar ]
Este tipo de matriz está diseñado como un sistema de dos partes; la matriz de microagujas se aplica primero a la piel para crear pozos microscópicos lo suficientemente profundos como para penetrar la capa más externa de la piel, y luego el fármaco se aplica mediante un parche transdérmico . Los dermatólogos ya utilizan las microagujas sólidas en la terapia de inducción de colágeno , un método que utiliza la punción repetida de la piel con microagujas.
Hueco [ editar ]
Las microagujas huecas son similares en material a las microagujas sólidas. Contienen reservorios que administran el fármaco directamente en el sitio. Dado que la administración del fármaco depende del caudal de la microaguja, existe la posibilidad de que este tipo de matriz se obstruya por una hinchazón excesiva o un diseño defectuoso. [7] Este diseño también aumenta la probabilidad de que se doble bajo la presión y, por lo tanto, no se administre ningún medicamento.
Recubierto [ editar ]
Al igual que las microagujas sólidas, las microagujas recubiertas generalmente se diseñan a partir de polímeros o metales. En este método, el fármaco se aplica directamente a la matriz de microagujas en lugar de aplicarse a través de otros parches o aplicadores. Las microagujas recubiertas a menudo están cubiertas con otros tensioactivos o agentes espesantes para asegurar que el fármaco se administre correctamente. [7] Algunos de los productos químicos utilizados en las microagujas recubiertas son irritantes conocidos. Si bien existe el riesgo de inflamación local en el área donde estaba la matriz, la matriz se puede quitar de inmediato sin dañar al paciente.
Soluble [ editar ]
En una adaptación más reciente del diseño de microagujas, las microagujas solubles encapsulan el fármaco en un polímero no tóxico que se disuelve una vez dentro de la piel. [1] Este polímero permitiría que el fármaco se administrara a la piel y podría descomponerse una vez dentro del cuerpo. Las compañías farmacéuticas y los investigadores han comenzado a estudiar e implementar polímeros como la fibroína , una proteína a base de seda que puede moldearse en estructuras como microagujas y disolverse una vez en el cuerpo. [9]
Ventajas [ editar ]
Existen muchas ventajas en el uso de microagujas, la más destacada es la mayor comodidad de los pacientes. La fobia a las agujas puede afectar tanto a adultos como a niños y, a veces, puede provocar desmayos. El beneficio de las matrices de microagujas es que reducen la ansiedad que tienen los pacientes cuando se enfrentan a una aguja hipodérmica. Además de mejorar la comodidad psicológica y emocional, se ha demostrado que las microagujas son sustancialmente menos dolorosas que las inyecciones convencionales. [7]Algunos estudios registraron las opiniones de los niños sobre el muestreo de sangre con microagujas y encontraron que los pacientes estaban más dispuestos cuando se les solicitaba un procedimiento menos doloroso que el muestreo tradicional con agujas. Las microagujas también son beneficiosas para los médicos, ya que producen menos desechos peligrosos que las agujas y, en general, son más fáciles de usar. Las microagujas también son menos costosas que las agujas, ya que requieren menos material y el material utilizado es más barato que los materiales de las agujas hipodérmicas.
Las microagujas presentan una nueva oportunidad para la atención médica domiciliaria y comunitaria. Uno de los mayores inconvenientes de las agujas tradicionales es el desperdicio peligroso que producen, lo que hace que la eliminación sea una seria preocupación para médicos y hospitales. Para los pacientes que requieren la administración regular de medicamentos en el hogar, la eliminación puede convertirse en un problema ambiental si las agujas se colocan en la basura. Las microagujas que se pueden disolver o que se hinchan proporcionarían a quienes tienen una capacidad limitada para buscar atención hospitalaria la posibilidad de administrar medicamentos de manera segura en la comodidad de sus hogares, aunque la eliminación de microagujas sólidas o huecas podría representar un pinchazo de aguja o una infección patógena transmitida por la sangre. riesgo. [1]
Otro beneficio de las microagujas es su menor índice de invasión microbiana en los sitios de administración. [1] [7] Los métodos de inyección tradicionales pueden dejar heridas punzantes hasta 48 horas después del tratamiento. Esto deja una gran ventana de oportunidad para que las bacterias dañinas entren en la piel. Las microagujas solo dañan la piel a una profundidad de 10-15 μm, lo que dificulta que las bacterias ingresen al torrente sanguíneo y le dan al cuerpo una herida más pequeña para reparar. [4] Se requiere más investigación para determinar los tipos de bacterias capaces de penetrar en el sitio de punción poco profundo de las microagujas.
Desventajas [ editar ]
Existen algunas preocupaciones acerca de cómo los médicos pueden estar seguros de que todo el fármaco o la vacuna ha entrado en la piel cuando se aplican las microagujas. Tanto las microagujas huecas como las recubiertas tienen el riesgo de que el fármaco no entre correctamente en la piel y no sea eficaz. Ambos tipos de microagujas pueden filtrarse [10] [7] en la piel de una persona, ya sea por daño de la microaguja o por una aplicación incorrecta por parte del médico. Por eso es esencial que los médicos estén capacitados para aplicar correctamente las matrices.
Otra preocupación es que las matrices aplicadas incorrectamente podrían dejar material extraño en el cuerpo. Aunque existe un menor riesgo de infección asociado con las microagujas, las matrices son más frágiles que una aguja hipodérmica típica debido a su pequeño tamaño y, por lo tanto, tienen la posibilidad de romperse y permanecer en la piel. Parte del material utilizado para construir las microagujas, como el titanio, no puede ser absorbido por el cuerpo y cualquier fragmento de las agujas causaría irritación.
Existe una cantidad limitada de literatura disponible sobre el tema de la administración de fármacos con microagujas, ya que la investigación actual todavía está explorando cómo fabricar agujas eficaces.
Investigación y aplicaciones [ editar ]
Los investigadores del MIT , liderados por Ana Jaklenec, están desarrollando tecnología tanto para administrar vacunas como para dejar un registro de vacunación invisible "en el paciente". Esta investigación cuenta con financiación de muchas entidades, incluida la Fundación Bill y Melinda Gates y el Instituto Koch [11].
Incluso se está considerando la nueva tecnología para su uso en el seguimiento de los registros de vacunación de los viajeros como un medio para prevenir la propagación de enfermedades infecciosas. La marca invisible se escanearía en los puertos de entrada para permitir el movimiento de personas, mientras se controla la propagación de virus. [12]
Referencias [ editar ]
- ↑ a b c d e McConville A, Hegarty C, Davis J (junio de 2018). "Mini-revisión: evaluación del impacto potencial de las tecnologías de microagujas en aplicaciones de atención médica en el hogar" . Medicamentos . 5 (2): 50. doi : 10.3390 / medicine5020050 . PMC 6023334 . PMID 29890643 .
- ^ Thakur, Raghu Raj Singh; Tekko, Ismaiel A .; Al-Shammari, Farhan; Ali, Ahlam A .; McCarthy, Helen; Donnelly, Ryan F. (5 de octubre de 2016). "Microagujas poliméricas de rápida disolución para la administración de fármacos intraoculares mínimamente invasiva" . Entrega de fármacos e investigación traslacional . 6 (6): 800–815. doi : 10.1007 / s13346-016-0332-9 .
- ↑ Peppi, M .; Marie, A .; Belline, C .; Borenstein, JT (9 de marzo de 2018). "Sistemas de administración de fármacos intracocleares: un enfoque novedoso cuyo momento ha llegado" . Opinión de expertos sobre la administración de fármacos . 15 (4): 319–324. doi : 10.1080 / 17425247.2018.1444026 .
- ↑ a b Kim YC, Park JH, Prausnitz MR (noviembre de 2012). "Microagujas para administración de medicamentos y vacunas" . Revisiones avanzadas de entrega de medicamentos . 64 (14): 1547–68. doi : 10.1016 / j.addr.2012.04.005 . PMC 3419303 . PMID 22575858 .
- ^ Park JH, Allen MG, Prausnitz MR (mayo de 2005). "Microagujas de polímero biodegradable: fabricación, mecánica y administración transdérmica de fármacos". Diario de liberación controlada . 104 (1): 51–66. doi : 10.1016 / j.jconrel.2005.02.002 . PMID 15866334 .
- ^ Henry S, McAllister DV, Allen MG, Prausnitz MR (agosto de 1998). "Microagujas microfabricadas: un enfoque novedoso para la administración transdérmica de fármacos". Revista de Ciencias Farmacéuticas . 87 (8): 922–5. doi : 10.1021 / js980042 + . PMID 9687334 .
- ^ a b c d e f g Jeong HR, Lee HS, Choi IJ, Park JH (enero de 2017). "Consideraciones en el uso de microagujas: dolor, comodidad, ansiedad y seguridad". Journal of Drug Targeting . 25 (1): 29–40. doi : 10.1080 / 1061186x.2016.1200589 . PMID 27282644 .
- ^ Bos JD, Meinardi MM (junio de 2000). "La regla de 500 Dalton para la penetración cutánea de compuestos químicos y fármacos" . Dermatología experimental . 9 (3): 165–9. doi : 10.1034 / j.1600-0625.2000.009003165.x . PMID 10839713 .
- ^ Mottaghitalab F, Farokhi M, Shokrgozar MA, Atyabi F, Hosseinkhani H (mayo de 2015). "Nanopartícula de fibroína de seda como un nuevo sistema de administración de fármacos". Diario de liberación controlada . 206 : 161–76. doi : 10.1016 / j.jconrel.2015.03.020 . PMID 25797561 .
- ^ Rzhevskiy AS, Singh TR, Donnelly RF, Anissimov YG (enero de 2018). "Las microagujas como técnica de mejora de la administración de fármacos en diversos órganos y tejidos" . Diario de liberación controlada . 270 : 184–202. doi : 10.1016 / j.jconrel.2017.11.048 . PMID 29203415 .
- ^ http://news.mit.edu/2019/storing-vaccine-history-skin-1218
- ^ http://www.bbc.com/travel/story/20200621-will-travel-be-safer-by-2022
