DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.05.013
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38735395
تاريخ النشر: 2024-05-22
المؤلف: Shilpkala Gade وآخرون
الموضوع الرئيسي: التطورات في توصيل الأدوية عبر الجلد
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على التقدم في استخدام الإبر المجوفة الدقيقة (HMNs) لتوصيل الأدوية العينية، مع التأكيد على قدرتها على تعزيز فعالية العلاج مع تقليل انزعاج المرضى. الإبر المجوفة الدقيقة، التي يقل طولها عن 2 مم، تسهل إدارة الأدوية بشكل minimally invasive من خلال استهداف الفضاء فوق المشيمي، وهو منطقة بين الصلبة والمشيمية. هذه الطريقة تسمح بتوصيل كميات أكبر من التركيبات العلاجية، مما يعالج الحواجز الكبيرة المرتبطة بأساليب التوصيل العيني التقليدية، مثل الفعالية المنخفضة وقبول المرضى الضعيف.
تسلط المراجعة الضوء على تأثير العوامل المختلفة على توزيع الأدوية، بما في ذلك خصائص التركيبات (مثل اللزوجة، حجم الجسيمات)، وخصائص الإبر المجوفة الدقيقة (مثل قطر الثقب، الطول)، وطرق الإدارة (مثل حول العين، داخل الزجاجية). تشير النتائج الواعدة من الدراسات المخبرية الأولية والدراسات الحية إلى أن الإبر المجوفة الدقيقة يمكن أن تحسن بشكل كبير من دقة وكفاءة توصيل الأدوية العينية. ومع ذلك، يشير المؤلفون إلى أن المزيد من التحسين ضروري لضمان التطبيق السريري الموثوق. بشكل عام، يمثل تطوير الإبر المجوفة الدقيقة مجالًا حاسمًا للبحث المستقبلي، يهدف إلى تحقيق التوازن بين راحة المريض وفعالية العلاج في العلاجات العينية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للعين في الرؤية وتوضح العبء العالمي الكبير للأمراض العينية، حيث يتأثر حوالي 2.2 مليار شخص بضعف البصر. يتم مناقشة الحالات الرئيسية مثل قصر النظر، طول النظر، التنكس البقعي المرتبط بالعمر، واعتلال الشبكية السكري، مع التأكيد على انتشارها وتأثيرها على جودة الحياة. يتم تفصيل التمييز التشريحي بين الأجزاء الأمامية والخلفية للعين، مع التركيز على الهياكل المعنية في الحفاظ على ضغط العين الداخلي وتوفير المغذيات، مثل القرنية، العدسة، الصلبة، والمشيمية.
يتناول القسم أيضًا التحديات المرتبطة بتوصيل الأدوية إلى العين، خاصةً لأمراض الجزء الخلفي، حيث تظهر الطرق التقليدية مثل قطرات العين الموضعية والإدارة النظامية انخفاضًا في التوافر الحيوي. الحقن داخل الزجاجية، على الرغم من فعاليتها، تحمل مخاطر المضاعفات، مما يدفع إلى استكشاف بدائل أقل توغلاً مثل الحقن حول العين وتقنيات الإبر الدقيقة (MN). تهدف الورقة إلى التحقيق في إمكانيات الإبر المجوفة الدقيقة (HMNs) لتوصيل الأدوية العينية، خاصةً في الحقن فوق المشيمي لعلاج التهاب القزحية، وتناقش الاعتبارات التشريحية والعوامل المؤثرة على توزيع الأدوية داخل العين.
نقاش
يركز قسم النقاش في ورقة البحث على الإبر المجوفة الدقيقة (HMNs) وإمكاناتها لتوصيل الأدوية العينية، مع التأكيد على قدرتها على تعزيز توافر الأدوية الحيوي مع تقليل الآثار الجانبية النظامية. تتميز الإبر المجوفة الدقيقة بهياكلها الرفيعة الشبيهة بالإبر مع قناة مجوفة، مما يسمح بتوصيل الدواء بدقة إلى أنسجة العين المحددة مثل القرنية. تشمل عملية تصنيعها مواد وتقنيات متنوعة، بما في ذلك الطرق الاستئصالية مثل الفوتوليثوغرافي وآلات تفريغ الإلكترون (EDM)، بالإضافة إلى تقنيات التصنيع الإضافية مثل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) وتعدد الفوتونات (TPP). تقدم كل طريقة مزايا مميزة من حيث الدقة، وتنوع المواد، وسلامة الهيكل، وهي أمور حاسمة لتوصيل الأدوية بشكل فعال.
تسلط النتائج الرئيسية الضوء على أهمية خصائص الإبر الدقيقة، مثل قطر الثقب وزاوية الحافة، في تحسين أنظمة توصيل الأدوية. يؤثر قطر الثقب بشكل كبير على قوة الحقن ومعدل التدفق، حيث تتطلب الأقطار الأصغر قوى حقن أكبر قد تؤدي إلى مضاعفات، خاصة في الأنسجة العينية الحساسة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم محول الإبرة الدقيقة أمر حاسم لضمان الإدخال الكامل في الصلبة، مما يعالج التحديات التي تطرحها الطبيعة المرنة للأنسجة العينية. أظهرت التطورات الأخيرة في تصميم الإبر المجوفة الدقيقة وتقنيات التصنيع، بما في ذلك تطوير محولات متخصصة، وعدًا في تحسين فعالية توصيل الأدوية العينية، مع وجود تجارب سريرية جارية تشير إلى إمكانياتها في علاج حالات مثل التهاب القزحية والوذمة البقعية السكري.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.05.013
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38735395
Publication Date: 2024-05-22
Author(s): Shilpkala Gade et al.
Primary Topic: Advancements in Transdermal Drug Delivery
Overview
The section provides an overview of the advancements in the use of hollow microneedles (HMNs) for ocular drug delivery, emphasizing their potential to enhance treatment efficacy while minimizing patient discomfort. HMNs, which are less than 2 mm in length, facilitate minimally invasive drug administration by targeting the suprachoroidal space, an area between the sclera and choroid. This method allows for the delivery of larger volumes of therapeutic formulations, addressing significant barriers associated with traditional ocular delivery methods, such as low efficacy and poor patient acceptability.
The review highlights the influence of various factors on drug distribution, including formulation characteristics (e.g., viscosity, particle size), HMN properties (e.g., bore diameter, length), and administration routes (e.g., periocular, intravitreal). The promising results from initial laboratory and in vivo studies suggest that HMNs could significantly improve the precision and efficiency of ocular drug delivery. However, the authors note that further optimization is necessary to ensure reliable clinical application. Overall, the development of HMNs represents a critical area for future research, aiming to balance patient comfort with therapeutic effectiveness in ocular therapies.
Introduction
The introduction highlights the critical role of the eye in vision and outlines the significant global burden of ocular diseases, with approximately 2.2 billion individuals affected by visual impairment. Key conditions such as myopia, presbyopia, age-related macular degeneration, and diabetic retinopathy are discussed, emphasizing their prevalence and impact on quality of life. The anatomical distinction between the anterior and posterior segments of the eye is detailed, with a focus on the structures involved in maintaining intraocular pressure and nutrient supply, such as the cornea, lens, sclera, and choroid.
The section further addresses the challenges associated with drug delivery to the eye, particularly for posterior segment diseases, where traditional methods like topical eye drops and systemic administration exhibit low bioavailability. Intravitreal injections, while effective, carry risks of complications, prompting exploration of less invasive alternatives such as periocular injections and microneedle (MN) technologies. The paper aims to investigate the potential of hollow microneedles (HMNs) for ocular drug delivery, particularly in suprachoroidal injections for uveitis treatment, and discusses the anatomical considerations and factors influencing drug distribution within the eye.
Discussion
The discussion section of the research paper focuses on hollow microneedles (HMNs) and their potential for ocular drug delivery, emphasizing their ability to enhance drug bioavailability while minimizing systemic side effects. HMNs are characterized by their thin, needle-like structures with a hollow channel, allowing for precise medication delivery to specific ocular tissues such as the cornea. Their fabrication involves various materials and techniques, including subtractive methods like photolithography and electron discharge machining (EDM), as well as additive manufacturing techniques such as fused deposition modeling (FDM) and two-photon polymerization (TPP). Each method offers distinct advantages in terms of precision, material versatility, and structural integrity, which are critical for effective drug delivery.
Key findings highlight the importance of microneedle properties, such as bore diameter and bevel angle, in optimizing drug delivery systems. The bore diameter significantly influences the force of injection and flow rate, with smaller diameters requiring greater injection forces that could lead to complications, particularly in delicate ocular tissues. Additionally, the design of the microneedle adapter is crucial for ensuring complete insertion into the sclera, addressing challenges posed by the elastic nature of ocular tissues. Recent advancements in HMN design and manufacturing techniques, including the development of specialized adapters, have shown promise in improving the efficacy of ocular drug delivery, with ongoing clinical trials indicating their potential for treating conditions like uveitis and diabetic macular edema.