Injecții microfluidice fără ac pentru administrarea insulinei: precizie înaltă și penetrare dermică superioară

Expert / Raport de caz Nivel 8 — Expert / Raport de caz
©

Autor: Racheriu Dragoș 3833 vizite

Titlu originalMicrofluidic jet injections enable precise needle-free delivery of insulin and liposomes into human ex vivo skin
JurnalInternational journal of pharmaceutics
Autorivan der Ven DL, Cuartas Velez CA, Lins L, Schoppink JJ, Bosschaart N et al.
Data publicării20 mai 2026
Țarathe Netherlands
PMID42009147
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2026.126899
SpecialitateDermatologie și venerologie, Diabet, Nutriție și Boli metabolice, Farmacologie clinică

Prezentare

Un studiu publicat pe 20 mai 2026 în International Journal of Pharmaceutics demonstrează că injecțiile microfluidice cu jet — un sistem de administrare a medicamentelor fără ac — permit livrarea precisă a insulinei și a lipozomilor în straturile profunde ale pielii umane ex vivo, cu traumă tisulară minimă și o distribuție comparabilă sau superioară față de microneedle-uri și ace solide.

Rezumat

  • Injecțiile microfluidice cu jet realizează injecții intradermice de înaltă precizie cu traumă tisulară minimă
  • Penetrarea insulinei a atins straturile dermice profunde — comparabilă sau superioară față de microneedle-uri și ace solide
  • Validare prin microscopie cu fluorescență a distribuției insulinei și lipozomilor în secțiuni cutanate
  • Potențial pentru rezolvarea problemelor de aderență la tratament, deșeuri medicale și siguranță față de injecțiile cu ac tradiționale

Context

Administrarea insulinei prin injecții subcutanate zilnice repetate rămâne standard în tratamentul diabetului zaharat insulino-dependent, dar este asociată cu durere, anxietate de ace (belonefobia), deșeuri medicale și risc de infecții asociate acelor. Injecțiile fără ac — care utilizează presiunea pentru a propulsa medicamentul prin piele fără ac metalic — reprezintă o alternativă atractivă, dar controlul precis al profunzimii de penetrare și distribuției medicamentului a reprezentat o provocare tehnică.

Metodologie și rezultate

Studiul a investigat livrarea precisă a insulinei și a lipozomilor (sisteme de nanoparticule lipidice) în pielea umană ex vivo utilizând injecții microfluidice cu jet. Sistemul a realizat injecții intradermice de înaltă precizie, cu o traumă tisulară minimă confirmată prin analiza microscopică a secțiunilor cutanate. Față de microneedle-uri și ace solide, injecțiile cu jet au obținut o livrare similară sau superioară, cu o perturbare tisulară mai redusă. Prin analiza bazată pe fluorescență a secțiunilor cutanate, autorii au identificat și monitorizat distribuția insulinei și lipozomilor la diferite profunzimi dermice — insulina atingând straturile profunde. Rezultatele poziționează injecțiile microfluidice cu jet ca alternativă promițătoare pentru administrarea insulinei și a altor medicamente, cu potențial de îmbunătățire semnificativă a aderenței la tratament.

Detalii studiu

Durată
neclar
Intervenție
Evaluare experimentală dispozitiv (injecții cu jet microfluidic pe piele umană ex vivo) - livrare fără ac a insulinei și lipozomilor cu precizie înaltă și penetrare dermică superioară
Populație
Piele umană ex vivo
Endpoint primar
Precizia injecției și distribuția injectatelor (insulină, lipozomi) în straturile pielii umane ex vivo la injecții cu jet microfluidic
Efect principal
Penetrare insulină 400 μm după 100 injecții; lipozomi localizați în strat epidermal; perturbare tisulară minimă; imagistică CLSM/vis-sOCT validează distribuția injectatelor

Abstract (original)

Needle-free injections offer a promising alternative to traditional needle-based drug delivery, addressing issues such as patient compliance, environmental burden, and safety concerns. This study investigates the precise delivery of insulin and liposomes into human ex vivo skin using microfluidic jet injections and evaluates their penetration depth and drug distribution using skin section based microscopic analysis. We show that our system reliably performs intradermal injections with high precision and minimal tissue damage. Compared to microneedles and solid needles, jet injections achieved similar or better delivery with less tissue disruption. Using fluorescence-based skin section analysis, we identified and monitored the distribution of insulin and liposomes within the skin. For insulin, jet injections enabled delivery into deeper skin layers, with penetration depths reaching up to 400 µm after 100 injections, compared to 150 µm and 50 µm for 50 and 25 injections, respectively. In contrast, for liposomes, jet injection primarily resulted in increased fluorescence intensity and accumulation in the epidermal layer compared to topical application, without a statistically significant increase in signal in the dermal layer. These findings indicate that, while jet number modulates delivery depth for small molecules such as insulin, liposome delivery is predominantly localized in more superficial skin layers. Therefore, we employed in this study two complimentary advanced, non-destructive, imaging techniques: confocal laser scanning microscopy (CLSM) and visible-light spectroscopic optical coherence tomography (vis-sOCT) with spectral contrast enhancement. These techniques validated the injectate localization, pathways, and skin barrier effects, highlighting vis-sOCT's potential for non-invasive in vivo applications. Our findings advance the understanding of microfluidic jet injections and establish a foundation for their integration with non-invasive imaging in clinical settings. These results support the development of microfluidic jet injection systems for targeted delivery applications, particularly where enhanced epidermal localization or tunable intradermal delivery is desired.

Concluzii

Injecțiile cu jet microfluidic oferă o alternativă fără ac promițătoare pentru administrarea transdermică a insulinei și altor medicamente, cu precizie înaltă și penetrare dermică superioară.

Limitări

Studiul a fost realizat pe model ex vivo, fiind necesare studii clinice ulterioare pentru validarea siguranței și eficacității în vivo.

Recomandări clinice

Nu sunt menționate recomandări clinice specifice, studiul fiind de natură experimentală ex vivo.

Referințe

Microfluidic jet injections enable precise needle-free delivery of insulin and liposomes into human ex vivo skin https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2026.126899 Sursă imagine: https://pixabay.com/photos/syringe-addiction-injection-needle-5181997/ (foto: Sunriseforever / Pixabay)
Programari cabinete medicale, clinici Alege-ți medicul și fă o programare!
Peste 13000 de cabinete medicale își prezintă serviciile pe ROmedic.