Fiind una dintre cele mai promițătoare platforme pentru administrarea transdermică de medicamente și terapia minim invazivă în secolul al XXI-lea, tehnologia microneedle se concentrează pe structuri asemănătoare acului la scară micron care pătrund în stratul cornos-bariera pielii cea mai exterioară- într-o manieră aproape fără durere, creând microcanale temporare sau superficiale în episdermă. Acest design sofisticat combină perfect comoditatea plasturilor transdermici convenționali cu eficiența ridicată a injecțiilor subcutanate, conducând transformări profunde în sectoarele medical, estetic și farmaceutic. Versatilitatea principiilor sale tehnice și precizia proceselor sale de fabricație determină în mod direct performanța produsului și domeniul de aplicare.

Clasificate după principiile de lucru, microacele se încadrează în patru categorii principale: microace solide, microace dizolvabile, microace acoperite și microace goale. Microacele solide (făcute din metale sau silicon, de exemplu) sunt utilizate în principal pentru a preforma canale în piele înainte de aplicarea topică a medicamentului. Microacele dizolvabile sunt fabricate din materiale biodegradabile, cum ar fi acidul hialuronic și acidul polilactic, cu medicamente încărcate în interiorul corpurilor acului. La penetrarea pielii, ele se dizolvă în lichidul interstițial pentru a elibera sarcinile utile, permițând administrarea medicamentului neinvaziv. Microacele acoperite prezintă straturi de medicament înfășurate în jurul vârfurilor solide ale acelor, în timp ce microacele goale funcționează ca niște seringi miniaturale pentru livrarea activă a lichidului. Printre aceste tipuri, microacele dizolvabile au devenit curentul principal pentru cercetare, dezvoltare și industrializare, datorită avantajelor care includ lipsa reziduurilor medicale ascuțite după utilizare și eliberarea controlabilă a medicamentului.

Procesele de fabricație reprezintă un blocaj critic și o competitivitate de bază pentru transpunerea tehnologiei cu microac din laborator în piață. Tehnicile tradiționale de fotolitografie și gravare sunt utilizate în mod obișnuit pentru a produce matrițe pentru microace de siliciu sau metalice, dar acestea implică costuri mari și implică proceduri complexe. În ultimii ani, întreprinderile inovatoare reprezentate de Zhongke Microneedle (Beijing) Technology Co., Ltd. au realizat progrese inovatoare. Bazându-se pe expertiza tehnică de la Institutul de Fizică și Chimie, Academia Chineză de Științe, compania a dezvoltat independent metoda de imprimare la temperatura camerei RT-SMP®, certificată ca fiind avansată la nivel internațional. Acest proces permite turnarea cu precizie a microacelor polimerice la temperatura ambiantă, evitând deteriorarea ingredientelor farmaceutice active din cauza căldurii ridicate. De asemenea, a fost pionierat în linia de producție conformă GMP a Chinei, cu o capacitate anuală de 150 de milioane de plasturi, abordând provocările globale în producția la scară largă, la preț redus și de înaltă calitate a microace solubile.

În domeniul științei materialelor, o echipă de cercetare de la Universitatea de Tehnologie Chimică din Beijing se remarcă prin utilizarea de pionierat a acidului polilactic verde biodegradabil (PLA) ca material de matrice pentru microace. Dispunând de o excelentă biocompatibilitate și biodegradabilitate, PLA a fost adoptat în cadrul inovațiilor cu lanț complet de către echipa care acoperă proiectarea matrițelor, procesele de fabricație și construcția liniilor de producție. A fost stabilită prima linie de producție din lume pentru microace solide PLA, cu o producție anuală de 50 de milioane de bucăți. Comercializată cu succes și acordat certificatului de înregistrare a dispozitivului medical, s-a dovedit că această tehnologie sporește eficiența absorbției medicamentelor de peste 10 ori, cu o siguranță excepțională în tratamentele clinice pentru afecțiuni ale pielii, cum ar fi psoriazisul și melasma.

O altă cale majoră de industrializare a fost realizată de Guangzhou Xinji Pharmaceutical Co., Ltd. Plasturele cu microac clorhidrat de dexmedetomidină, aprobat pentru studii clinice ca primul plasture farmaceutic cu microac din China, marchează o nouă eră pentru livrarea de medicamente mediată de microac în China. Succesul produsului provine din expertiza profundă în formularea materialelor polimerice, procesele de încărcare a medicamentelor și producția la scară largă. Producția de microace implică mai mulți pași conduși de precizie, inclusiv prelucrarea de precizie a matrițelor, amestecarea omogenă a medicamentelor și materialelor de bază și turnarea prin uscare. Abaterile minore ale oricărui parametru pot afecta rezistența mecanică a acului (pentru penetrarea cu succes a pielii) și cinetica de eliberare a medicamentului.

Privind în perspectivă, tehnologiile de fabricare a microacelor avansează spre inteligență și personalizare. 3Imprimarea D permite matrice de microace personalizate, adaptate caracteristicilor individuale ale pielii. Între timp, integrarea materialelor inteligente, cum ar fi materialele termosensibile și sensibile la pH, în microace, facilitează dezvoltarea unor sisteme inteligente capabile să elibereze medicamente la cerere declanșate de semnale fiziologice-de exemplu, plasturi inteligente de insulină care eliberează automat insulina atunci când glicemia crește. Aceste inovații de ultimă oră fac evoluția microacelor de la simple amplificatori de penetrare fizică la biointerfețe inteligente pentru medicina de precizie de ultimă generație.