微細な「ヤマアラシ」構造が皮膚治療の改善につながる(Microscopic “Porcupines” Poke a Path for Improved Skin Treatments)

ad

2026-11-04 ジョージア工科大学

米国ジョージア工科大学の研究チームは、皮膚のバリア機能を一時的に突破し、薬剤の浸透を促進する微小な針状突起を持つ「STAR粒子」を開発した。STAR粒子は、表面に多数の微細な針を備えた星形の粒子で、クリームやジェルに混ぜて皮膚に塗り広げると、粒子が転がりながら角質層に微小な孔を形成し、薬剤の浸透を促進する。今回の研究では、従来の二酸化チタン製粒子に代わり、ポリ乳酸系材料、セルロース系材料、食品添加物としても利用される材料を用いた生分解性粒子を開発した。実験では、銅トリペプチド-1、乾癬治療薬メトトレキサート、アトピー性皮膚炎治療薬タクロリムスなどの皮膚への送達を検証し、STAR粒子の使用によって薬剤の皮膚内への浸透量が最大約37倍に増加した。従来の貼付型マイクロニードルと異なり、広範囲や不規則な形状の皮膚にも適用できる可能性がある。皮膚疾患治療の局所化と全身性副作用の低減につながる技術として期待される。なお、生分解性粒子はまだヒトでの試験を実施していない。

微細な「ヤマアラシ」構造が皮膚治療の改善につながる(Microscopic “Porcupines” Poke a Path for Improved Skin Treatments)
Biodegradable STAR particle made of cellulose acetate: top view (credit: Aydin Sadeqi, Georgia Tech)

<関連情報>

水溶性、酵素分解性、加水分解性STAR粒子による皮膚への薬物送達の向上 Water-Soluble, Enzyme-Degradable, and Hydrolyzable STAR Particles for Enhanced Drug Delivery to Skin

Aydin Sadeqi, Gülçin Arslan Azizoğlu, Mark R. Prausnitz
Advanced Healthcare Materials  Published: 09 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/adhm.71569

Abstract

Drug delivery via skin enables local delivery that targets the skin and systemic delivery that avoids limitations of oral and parenteral administration. However, this route is often constrained by the skin’s natural barrier, the stratum corneum. STAR particles with microscopic needles can painlessly puncture the skin to increase skin permeability, but they have previously been made of non-biodegradable materials, such as ceramic and metal. To address potential environmental and safety concerns, we introduce biodegradable polymer STAR particles that are water-soluble (poly(vinyl alcohol), PVA), enzyme-degradable (cellulose acetate, CA), or hydrolyzable (polylactic acid, PLA). STAR particles were fabricated using femtosecond laser micromachining to achieve dimensional features and sharp tips. We characterized their mechanical properties, and confirmed their skin-puncturing ability through gentian violet staining. We also evaluated STAR particle-enhanced delivery of three model drugs in porcine skin ex vivo: tacrolimus with PVA STAR particles, methotrexate with CA STAR particles, and copper tripeptide-1 with PLA STAR particles. Skin treatment with polymer STAR particles increased intradermal drug delivery by up to 37-fold, depending on the drug type and the STAR particle material and application duration. We conclude that biodegradable polymer STAR particles can address environmental and safety concerns while enhancing drug delivery to skin.

有機化学・薬学
ad
ad
ad
タイトルとURLをコピーしました