https://en.wikipedia.org/wiki/Microneedles

האתגר המרכזי בטיפול תרופתי טמון במקסום היעילות הטיפולית תוך מזעור תופעות לוואי מערכתיות. מתן פומי מסורתי סובל מירידה משמעותית ביעילות עקב חילוף החומרים במעבר-ראשון בכבד, ואילו הזרקה תוך ורידית, למרות שההתחילות מהירה, גורמת להפצה נרחבת של תרופות בכל הגוף, ומציעה מיקוד לקוי לנגעים ספציפיים. הופעתו שלמיקרו מחטטיפול מספק א"מַפְתֵחַ"לרפואה מדויקת-המאפשרת שליטה מדויקת על שחרור תרופות הן בממדים המרחביים והן בממדים הזמניים.

במונחים של דיוק מרחבי, מערכי מיקרו-מחטים יכולים לספק תרופות ישירות לשכבות אנטומיות ספציפיות. לשכבת הקרנית, לאפידרמיס, לדרמיס ולרקמה התת עורית לכל אחד יש תפקודים פיזיולוגיים ומאפיינים פתולוגיים מובהקים. לדוגמה, תרופות לטיפול בוויטיליגו צריכות לפעול על מלנוציטים בשכבה הבסיסית של האפידרמיס, בעוד שמרכיבים נוגדי ההזדקנות חייבים להגיע לפיברובלסטים בדרמיס. עם יישום מקומי קונבנציונלי, רכיבים פעילים של מולקולות גדולות- כמעט ואינם מסוגלים לחדור לשכבה הקרנית; עם זאת, ניתן לעצב מיקרו-מחטים עם אורכי מחט המותאמים למטרות טיפוליות, המאפשרות שחרור תרופה מדויק בעומק הרצוי. זֶה"מיקוד ספציפי-לשכבה"היכולת משפרת משמעותית את הזמינות הביולוגית של התרופה בכמה עד עשרות פעמים.

בתחום הטיפול בסרטן, מיקרו-מחטים מציעות יתרון משמעותי במיוחד במיקוד מרחבי. הסטרומה הצפופה ומבני כלי דם לא תקינים בתוך גידולים מוצקים מעכבים את החדירה היעילה של תרופות כימותרפיות מערכתיות. ניתן להחיל מדבקות מיקרו-מחטים עמוסות בחומרים כימותרפיים ישירות על פני הגידול, כשהקצוות שלהם חודרים לתוך רקמת הגידול כדי לשחרר תרופות באופן מקומי. במחקרים בבעלי חיים, שיטת האספקה ​​המקומית הזו השיגה ריכוזי תרופה באתר הגידול הגבוהים ביותר מפי עשרה מאלו של מתן תוך ורידי, בעוד שרמות התרופות הסיסטמיות בדם היו גבוהות רק בעשירית אחת מהן, מה שהפחית משמעותית את תופעות הלוואי המערכתיות כמו בחילות ונשירת שיער.

מהפכני יותר היא היכולת של המיקרו-מחט לשלוט בשחרור תרופות לאורך זמן. על ידי בחירת חומרי מחט שונים-כגון פולימרים מתכלים כמו חומצה פולילקטית, חומצה היאלורונית או צ'יטוזן-ניתן להתאים את משך השחרור מדקות עד שבועות. מתקדם יותר"מיקרומחטים מגיבים"יכול לזהות אותות פיזיולוגיים ולהתאים באופן אוטונומי את קצב שחרור התרופה. לדוגמה, מדבקות מיקרו-מחטים המגיבות לגלוקוז- משלבות נשאי אינסולין שעברו שינוי בחומצה בורונית; כאשר רמת הגלוקוז בדם של חולה עולה, שינויים במטען פני השטח מעוררים נפיחות נשא, מאיץ את שחרור האינסולין. כאשר רמות הגלוקוז חוזרות לנורמליות, קצב השחרור יורד אוטומטית. מנגנון ויסות ביומימטי זה משתיל למעשה לבלב מלאכותי מיניאטורי על העור.

השילוב של מיקוד מדויק ושחרור מבוקר מושכל פותח פרק חדש ברפואה מותאמת אישית. בעתיד, רופאים יוכלו להתאים מרשמים אישיים למיקרו-מחטים על סמך הגנוטיפים של המטופלים, קצב חילוף החומרים והתקדמות המחלה. כל מחט מיקרונית פועלת כשקטה אך נאמנה"שָׁלִיחַ,"מתן תרופות בצורה מדויקת ומהימנה ליעד המיועד לה.