喷墨型药物贴片
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特写镜头显示的是由惠普实验室的研究人员设计的皮肤贴片原型中与给药系统有关的复杂的元件。微型针(黑色方格顶端闪亮的点)将从微型容器中获得的药物进行递送。设计的微处理器(金色方格)可以控制剂量、周期以及病史情况。(资料图片)
最近，惠普实验室的研究人员采用公司的喷墨专利技术制作了一款传送药物的显微针药物贴片。
惠普实验室的研究人员开发了一款药物贴片产品，其上面的微型针孔可将药物无痛地通过皮肤释放到体内。无痛药物注射技术模仿了惠普的喷墨打印机技术。
喷墨打印技术发展给药方式
这款具有数百个微针的贴片装置，可以在预编程序后递送多种药物，不会让患者感到疼痛，使用的时候也不会像传统注射器那样费劲。惠普公司宣布，将新产品的生产和销售权授予爱尔兰的医疗设备开发商Crospon公司。
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专门研究新型给药装置的加州大学圣·芭芭拉分校(UCSB)的研究员Samir Mitragotri表示：“目前市场上有少数贴片药物，像尼古丁和芬太尼透皮贴剂(fentanyl)，勿需任何帮助，有效的小分子就可以透过皮肤递送到体内。你可以购买一个贴剂，持续使用一周。但当你想递送的药物分子较大，或者是水溶性分子时，会面临一些问题。我们需要破坏‘皮肤障碍’，让这些分子穿透过来。”
一个显微针里的药物弥散范围是两百微米，可以渗透到皮肤的外层，直接把药物释放到其下的毛细管床，而不会触动到皮肤更深层的神经末梢。
在过去几年中，研究人员已经探索了好几种类似微针给药的方法，包括用药物包住微针，以及通过控制剂量的微针压出微量药物等方式。惠普实验室的科学家意识到，后者与喷墨打印机内部工作原理——数百个微型喷管很类似，喷墨打印机就是在特定时间以及预编程序下，喷射出墨水实现打印。
惠普实验室的首席科学家Janice Nickel，以惠普的热感喷墨式打印或气泡式喷墨打印机为模型，把喷墨打印机技术重新改造为一种给药系统。气泡式喷墨名称来源于它的墨水压出原理：每个墨水库包含一个小型电阻，起加热作用，让墨水通过细喷嘴，在加热电阻的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。Nickel及其同事以类似的方式设计了给药贴，通过一个150微米长的针头，加热泵出液体。
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经皮给药系统取代皮下注射
研究者设计的贴片原型约有1平方英寸，其上含有400个圆柱状的容器，每一个小于1立方毫米。每个容器与一个微型针相连接，通过一个低功率电池对整个阵列进行加热，并且用一个嵌入式微芯片进行控制，按照程序设计，任何给定的容器加热后都可以递送特定的药物。
Nickel称，设计难点在于“把热能定位于特定的容器。400个容器放在一起，要想激活一个容器而对周围的容器不产生影响，就应该杜绝任何的串联干扰。”
Crospon公司对采用药物贴片无痛递送胰岛素很感兴趣。公司也正在探索通过一个贴片递送多种药物的可能性。阵列大小不固定，根据预期的治疗用途，可以设计为含有几十或者是几百个容器的类型。
Nickel表示，总有一天，可以为患者专门制作个性化贴片。例如，当半夜突发哮喘需要用药时，植入贴片中的微型传感器就可以及时检测到紧急情况，或者是检测到葡萄糖含量低时，贴片可以自动递送胰岛素。“该技术甚至可以应用到军事上，你可以将传感器装在设备中，检测化学或生物武器，可以根据传感器检测到的病原体，开发合适的解药。因此，这种技术的应用很广阔。”
Mitragotri表示，随着类似经皮肤给药系统技术的不断进步，皮下注射针头的痛苦回忆终将成为历史。“经过10年的研制，我希望可以通过贴片递送更多的药物。对于患者来说，这意味着他们可以抛弃皮下注射针头，采用一个时效性更长的药物贴片，并且是一种无痛的方式去递送药物，而且还可以自行控制剂量。”, 百拇医药(紫箕)