痛みを伴わず皮膚から薬剤を投与できるウェアラブルパッチを開発(Wearable patch can painlessly deliver drugs through the skin)

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2023-04-19 マサチューセッツ工科大学(MIT)

MITの研究者は、痛みのない超音波を利用して皮膚にチャネルを作り、薬剤が通過できるウェアラブルパッチを開発しました。軽量で装着可能なこのパッチは、皮膚疾患、痛みの緩和、創傷治癒のための標的薬物送達を提供します。
このデバイスは、テープなしで皮膚に接着するシリコーンベースのポリマーであるPDMSで作られています。ブタの皮膚を使ったテストでは、皮膚を透過する薬剤の量が、超音波の補助なしに皮膚を通過できる量の26倍であることがわかりました。このデバイスは、全身的な毒性が少なく、より局所的で快適なコントロールが可能であることが期待されています。

<関連情報>

キャビテーションで強化された化粧品デリバリーのためのコンフォーマブル超音波パッチ A Conformable Ultrasound Patch for Cavitation-Enhanced Transdermal Cosmeceutical Delivery

Chia-Chen Yu, Aastha Shah, Nikta Amiri, Colin Marcus, Md Osman Goni Nayeem, Amit Kumar Bhayadia, Amin Karami, Canan Dagdeviren
Advanced Materials  Published: 19 March 2023
DOI:https://doi.org/10.1002/adma.202300066

痛みを伴わず皮膚から薬剤を投与できるウェアラブルパッチを開発(Wearable patch can painlessly deliver drugs through the skin)

Abstract

Increased consumer interest in healthy-looking skin demands a safe and effective method to increase transdermal absorption of innovative therapeutic cosmeceuticals. However, permeation of small-molecule drugs is limited by the innate barrier function of the stratum corneum. Here, a conformable ultrasound patch (cUSP) that enhances transdermal transport of niacinamide by inducing intermediate-frequency sonophoresis in the fluid coupling medium between the patch and the skin is reported. The cUSP consists of piezoelectric transducers embedded in a soft elastomer to create localized cavitation pockets (0.8 cm2, 1 mm deep) over larger areas of conformal contact (20 cm2). Multiphysics simulation models, acoustic spectrum analysis, and high-speed videography are used to characterize transducer deflection, acoustic pressure fields, and resulting cavitation bubble dynamics in the coupling medium. The final system demonstrates a 26.2-fold enhancement in niacinamide transport in a porcine model in vitro with a 10 min ultrasound application, demonstrating the suitability of the device for short-exposure, large-area application of sonophoresis for patients and consumers suffering from skin conditions and premature skin aging.

医療・健康
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