Mikronadeln (MNs) sind Nadelstrukturen im Mikromaßstab, die für die transdermale Arzneimittelabgabe, interstitielle Flüssigkeitsentnahme, Signalerkennung, Biosensorik und andere biomedizinische Anwendungen entwickelt wurden. Profitieren von ihremschmerzlos, minimalinvasiv und benutzerfreundlichIn der Natur haben MNs große Forschungsaufmerksamkeit auf sich gezogen. Ein typischer MN reicht von25 bis 2000 μm lang, mit einer Spitzengröße von10–20 μm-deutlich schärfer als herkömmliche Injektionsnadeln. Diese Geometrie ermöglicht es MNs, leicht einzudringenStratum corneum​ (die äußerste Barriere der Haut) und erzeugen Mikrokanäle, während der Kontakt mit Nervenfasern und Blutgefäßen in der Epidermis und Dermis bewusst vermieden wird.

Das Konzept der MN-Herstellung wurde erstmals in vorgeschlagen1976​ um die Einschränkungen der herkömmlichen transdermalen Arzneimittelverabreichung zu überwinden. Seit dem1990sAngetrieben durch Fortschritte in modernen Mikrofabrikationstechnologien wurde eine Vielzahl von MNs erfolgreich entwickelt und im biomedizinischen Bereich weit verbreitet eingesetzt.

Im Anschluss an unsere vorherige Diskussion über Mikronadelpflaster und die neuesten Fortschritte bei der transdermalen Verabreichung präsentiert Engineering for Life (EFL) diese umfassende Klassifizierung von MNs auf der Grundlage ihrer strukturellen und funktionellen Eigenschaften sowie repräsentative Herstellungsmethoden und Fallstudien.

Fünf Haupttypen von Mikronadeln

(Referenz: Advanced Drug Delivery Reviews, 2019 - https://doi.org/10.1016/j.addr.2019.10.004)

1. Feste Mikronadeln (SMNs)

Massive Mikronadeln werden auf einem planaren Substrat hergestellt und typischerweise in Arrays im Bereich von ... angeordnet5×5 bis 20×20, ähnelt einem mit Stacheln versehenen Teller.

📌 Fallstudie: Herstellung und Charakterisierung gold-beschichteter Mikronadeln aus massivem Silizium mit verbesserter Biokompatibilität- https://doi.org/10.1007/s00170-018-2596-3

2. Hohle Mikronadeln (HMNs)

Hohle Mikronadeln sind im Wesentlichen herkömmliche Injektionsnadelnauf Mikrometermaße verkleinert. Sie können als einzelne Nadel oder als auf einer Basis montiertes Array konfiguriert sein, das mit einem externen Gerät verbunden werden kann, das eine Antriebskraft zum Injizieren von Flüssigkeit oder Medikamenten durch das interne Lumen liefert.

📌 Fallstudie: https://doi.org/10.1063/5.0008983

3. Beschichtete Mikronadeln (CMNs)

Beschichtete Mikronadeln werden mit hergestelltbiologisch abbaubare und biokompatible Materialien, fähig, hoch{0}}molekulare-Medikamente schnell in die Haut abzugeben. Medikamente werden in einer festen Phase als Beschichtung auf der Nadeloberfläche gespeichert, was die Langzeitstabilität erhöht.

📌 Fallstudie: Ein neuartiges Verfahren zur Herstellung beschichteter Mikronadeln mit homogener und kontrollierbarer Arzneimitteldosierung für die transdermale Arzneimittelabgabe- https://doi.org/10.1007/s13346-022-01123-8

4. Auflösende Mikronadeln (DMNs)

Auflösende Mikronadeln werden aus hergestelltbiokompatible, wasser-lösliche Matrixmaterialien, wodurch Bedenken hinsichtlich der Rückstände von Nadelbrüchen und der Biokompatibilität beseitigt werden. Beim Einführen lösen sich die Nadelspitzen in der interstitiellen Flüssigkeit auf und geben das eingekapselte Medikament auf natürliche Weise frei.

📌 Fallstudie: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120749

5. Hydrogel-Bildende Mikronadeln (HFMNs)

Daraus werden Hydrogel-bildende Mikronadeln hergestelltHydrogel-bildet Polymermatrizen. Beim Einsetzen absorbieren diese Arrays schnell interstitielle Flüssigkeit, wodurch das Hydrogel anschwillt und sich bildetdurchgehende, freie Leitungen​ für eine nachhaltige Medikamentenpermeation.

Zusammenfassende Vergleichstabelle

Notiz: Diese Klassifizierung und technische Zusammenfassung wurde von Engineering for Life (EFL) zusammengestellt. Für weitere Ressourcen oder Möglichkeiten zur Zusammenarbeit wenden Sie sich bitte direkt an EFL.