A 21. században a transzdermális gyógyszeradagolás és a minimálisan invazív terápia egyik legígéretesebb platformjaként a mikrotűs technológia mikronméretű tűszerű struktúrákra összpontosít, amelyek szinte fájdalommentesen hatolnak át a stratum corneum{1}}a bőr legkülső gátján-, ideiglenes mikrocsatornákat hozva létre a dermiszben vagy a bőrfelszínben. Ez a kifinomult kialakítás tökéletesen ötvözi a hagyományos transzdermális tapaszok kényelmét a szubkután injekciók nagy hatékonyságával, mélyreható átalakulásokat hajtva végre az orvosi, esztétikai és gyógyszerészeti szektorban. Műszaki elveinek sokoldalúsága és gyártási folyamatainak pontossága közvetlenül meghatározza a termék teljesítményét és alkalmazási körét.

A működési elvek szerint osztályozva a mikrotűk négy fő kategóriába sorolhatók: szilárd mikrotűk, oldódó mikrotűk, bevonatos mikrotűk és üreges mikrotűk. A szilárd mikrotűket (például fémből vagy szilíciumból) elsősorban csatornák kialakítására használják a bőrben a gyógyszer helyi alkalmazása előtt. Az oldható mikrotűket biológiailag lebomló anyagokból, például hialuronsavból és politejsavból állítják elő, a tűtestek belsejében lévő gyógyszerekkel. A bőrbe jutva feloldódnak az intersticiális folyadékban, és hasznos terheket szabadítanak fel, lehetővé téve a nem invazív gyógyszerbeadást. A bevonatos mikrotűk szilárd tűhegyek köré tekert gyógyszerrétegeket tartalmaznak, míg az üreges mikrotűk miniatűr fecskendőként működnek az aktív folyadékbevitelhez. Ezek közül a típusok közül az oldható mikrotűk a kutatás, fejlesztés és iparosítás fősodrává váltak, köszönhetően annak előnyeinek, mint a használat utáni éles orvosi eszközök maradékának hiánya és a gyógyszer szabályozható felszabadulása.

A gyártási folyamatok kritikus szűk keresztmetszetet és alapvető versenyképességet jelentenek a mikrotűs technológia laboratóriumból a piacra való átültetéséhez. A hagyományos fotolitográfiás és maratási technikákat általában szilícium vagy fém mikrotűk öntőformáinak előállítására használják, ezek azonban magas költségekkel járnak, és bonyolult eljárásokat igényelnek. Az elmúlt években a Zhongke Microneedle (Peking) Technology Co., Ltd. által képviselt innovatív vállalkozások áttörést értek el. A Kínai Tudományos Akadémia Fizikai és Kémiai Intézetének műszaki szakértelmére támaszkodva a vállalat önállóan fejlesztette ki az RT-SMP® szobahőmérsékletű nyomtatási módszert, amely nemzetközileg fejlettnek minősítette. Ez az eljárás lehetővé teszi a polimer mikrotűk precíziós fröccsöntését környezeti hőmérsékleten, elkerülve a hatóanyagok magas hő hatására bekövetkező károsodását. Úttörő szerepet játszott Kína GMP-kompatibilis gyártósorában is, amelynek éves kapacitása 150 millió folt, és megbirkózik a globális kihívásokkal az oldható mikrotűk nagyszabású, alacsony költségű és jó minőségű gyártása terén.

Az anyagtudomány területén a Pekingi Kémiai Technológiai Egyetem kutatócsoportja kiemelkedik a zöld biológiailag lebomló tejsav (PLA) úttörő felhasználásával a mikrotűk mátrixanyagaként. A kiváló biológiai kompatibilitással és biológiai lebonthatósággal büszkélkedő PLA-t a teljes láncú innovációkban alkalmazta a csapat a formatervezésen, a gyártási folyamatokon és a gyártósor-építésen. Létrejött a világ első gyártósora szilárd PLA mikrotűk számára, éves termelése 50 millió darab. A sikeresen kereskedelmi forgalomba hozott és orvostechnikai eszköz regisztrációs tanúsítványt kapott technológiáról bebizonyosodott, hogy több mint 10-szeresére növeli a gyógyszerfelszívódás hatékonyságát, kivételes biztonsággal a bőrbetegségek, például a pikkelysömör és a melasma klinikai kezelésében.

Egy másik jelentős iparosítási utat a Guangzhou Xinji Pharmaceutical Co., Ltd. valósított meg. A dexmedetomidin-hidroklorid mikrotű tapasz, amelyet Kína első gyógyszerészeti mikrotűs tapaszaként hagytak jóvá klinikai vizsgálatokra, új korszakot jelent a mikrotűvel közvetített gyógyszerszállítás Kínában. A termék sikere a polimer anyagok összetételében, a gyógyszerbetöltési folyamatokban és a nagyüzemi gyártásban szerzett mélyreható szakértelemnek köszönhető. A mikrotűs gyártás több precíziós meghajtású lépésből áll, beleértve a precíziós öntőforma-megmunkálást, a gyógyszerek és alapanyagok homogén keverését, valamint a szárítóformázást. Bármely paraméter kisebb eltérései befolyásolhatják a tű mechanikai szilárdságát (a bőrön való sikeres behatolás érdekében) és a gyógyszer felszabadulási kinetikáját.

A jövőre nézve a mikrotű-gyártási technológiák az intelligencia és a személyre szabottság felé haladnak. 3A D-nyomtatás lehetővé teszi a testreszabott, az egyéni bőrjellemzőkhöz szabott mikrotű-tömböket. Mindeközben az olyan intelligens anyagok, mint a hőérzékeny és pH-érzékeny anyagok mikrotűkbe való integrálása megkönnyíti olyan intelligens rendszerek kifejlesztését, amelyek fiziológiás jelek által kiváltott igény szerinti gyógyszerfelszabadulásra képesek, -például intelligens inzulintapaszok, amelyek automatikusan inzulint bocsátanak ki, amikor a vércukorszint emelkedik. Ezek az élvonalbeli innovációk a mikrotűket egyszerű fizikai behatolásfokozókból intelligens biointerfészekké fejlesztik a következő generációs precíziós orvoslás számára.