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目前关于微针技术在科学文献,专利,临床试验和互联网活动中的趋势
来源:药研论坛 | 作者:向宇成 | 发布时间: 2023-09-14 | 93 次浏览 | 分享到:

摘要:微针是指将标准针头缩小至微米尺度,关于微针的相关研究和产品研发引起了广泛的关注。过去微针的制造借助了衍生于微电子工业的精密加工工具,但目前微针的制造有了更多的方法。微针的形式包括有实心微针(Solid microneedle),涂层微针(Coated microneedle),可溶针(Dissolvable microneedle)以及空心微针(Hollow microneedle)。其被用于递送一系列分子包括小分子,生物分子,疫苗和能量进入皮肤,眼睛和其他组织。此外,微针也被用于诊断,和其他医疗的及化妆品。本综述阐明了近期的微针技术的不同方面的发展,分别是在科学文献,专利,临床研究和网络/社交媒体活动方面。目前有超过1000篇文献,750项专利和接近80项临床实验,作者从不同方面分析了微针,比如微针用途,种类,测试环境,专利类型以及临床试验情况以及哪些学术和工业界的机构和人在从事相关研究。微针技术正在迅速发展并将被用于造福人类。



上图是硅微针的图片,引用自S. Henry, D.V. McAllister, M.G. Allen, et al., Microfabricated microneedles: a novel approach to transdermal drug delivery, J. Pharm. Sci. 87 (1998) 922–925.



上图是微针领域相关文章的概述。(i)微针及其用途的的大致分类,包括微针的种类,其用途主要是递送(小分子,生物分子,疫苗,能量,其他)和诊断(生物标记收集器,生理参数,生物分子和体液)。其测试方法包括了体内,体外,人类及其他。(ii)微针相关研究的研究型论文和综述从1990至到2018年10月的总数。a)每年的发表物和b)研究论文和综述的比例图。从上图可以看到自2000年来关于微针的具体的微针背景介绍及分类在此不再赘述,在此主要分享综述中代表性的关于临床试验及产品的相关内容。

一 临床试验

关于临床试验的分析是基于clinicaltrials.gov网站。

1)临床试验:年度发布趋势和临床阶段

总共有79项临床试验,其中25%位于临床1期,17%位于临床2期,10%位于临床3期和3%位于临床4期。大量的试验(44%)并没有通过临床阶段来区分。数据表明临床试验活动大大增加,自2007年到近几年每年都是10-15项新增试验。2012年的临床试验新增最多,有16项临床试验,6项位于临床2期或3期。在2015年至2018年,有19%的临床试验位于3期或4期。大部分报道的临床试验都已经完成(70%),虽然有一些是在招募(5%),招募不满(10%),终止的(3%)或者状态不明确的(13%)。




2)临床试验:微针种类的大体趋势,用途和用药指征

几乎所有的(98%)的临床试验聚焦于递送药物至皮肤或者眼睛,仅有1%的利用微针用于诊断还有1%用于其他(比如协助胚胎移植孵化)。在递送方面,27%的临床试验研究了小分子药物的递送,然后是生物分子(22%)和疫苗(18%)。考虑到生物分子和疫苗一起,作者注意到更多的研究在探索利用微针递送生物制剂的临床潜力(比如生物分子和疫苗,大约是40%),比小分子药物(27%)更多。能量递送大约占到16%的试验。有44%的临床试验中使用的是空心微针,有33%的临床试验使用的是实心微针。可溶性和涂层微针仅仅占到6%的临床试验并且仅仅自2012年(涂层)和2015年(可溶性)。与临床试验的治疗目的有关,皮肤状态相关研究(18%)是最多的,然后是流感疫苗接种(11%),眼部疾病治疗(11%),糖尿病(10%)和微针装置的耐受性试验(10%)。其他显著性的类别包括使用微针作为化妆品(8%)和疼痛/麻醉(5%)。



3)临床试验:微针研究的地理分布

北美的临床研究活动(53%)是最多的,然后是亚洲和欧洲,每个大约占到18-20%。剩下的则是分布于澳大利亚,巴西,埃及,摩洛哥和土耳其。更特别地是,几乎一半的临床研究(48%)发生于美国,然后是中国(8%),以色列(6%),加拿大(5%)和法国(4%)。总共有21个国家在全世界范围内进行微针相关的临床试验。



二 产品

下图是被批准用于医疗或可用于化妆用品售卖的微针产品。下图的标尺长度分别是 1 cm, 1 mm和500 μm。1)无菌多致孔装置Organon Teknika Corporation (Durham NC, USA)




虽然比传统的微针更大,但长度大约是2 mm的实心的金属的微针在多国已被批准用于卡介苗(BCG)疫苗的皮肤预处理。

2)微通道皮肤系统,3M (St. Paul, MN, USA)




上图的微针也是亚毫米级别的塑料微针,其通过FDA批准可用于在皮肤中制造微通道。

3)Soluvia微注射系统,BD (Franklin Lakes, NJ, USA)




上图是整合于注射器中的空心微针,其被用于靶向定点的皮肤注射(是预灌封流感疫苗皮下注射系统的一部分),其也被许多国家批准。以下其余的基于微针的药物产品正在开发中,但是并没有获得FDA的批准。

4) MicroHyala, CosMED Pharmaceutical (Kyoto, Japan)




有一系列不同的微针贴片被开发用做化妆品,特别是用于改善皮肤衰老的比如4号至6号产品。这些微针通常含有透明质酸,透明质酸同时也是被用于减少皱纹的皮肤填充剂。

5)Wellage玻尿酸微针贴片Hugel (Chuncheon, South Korea)




6)Reviewcell玻尿酸贴片,Soya Greentech (Seoul, South Korea)




7)Dermastamp Dermaroller (Wolfenbüttel, Germany)




微针也有被用于对皮肤产生机械作用的,主要是用于胶原蛋白诱导治疗,微针穿透皮肤刺激产生胶原蛋白以减少皱纹和瘢痕。这种技术也被称为:“microneedling“。

8)Liteclear 痤疮治疗系统 Nanomed Skincare (Cupertino, CA, USA)




以上微针可以与包含活性成分的局部制剂配合使用,比如用于抗痤疮制剂的皮肤预处理。

原文:Trends of microneedle technology in the scientific literature, patents, clinical trials and internet activity