A terapia com microagulhas não apenas brilha nas aplicações clínicas, mas também desempenha um papel cada vez mais importante no desenvolvimento de medicamentos e na pesquisa científica básica. Ele fornece aos cientistas uma ferramenta sem precedentes para estudar a função da barreira cutânea, o mecanismo de penetração transdérmica de medicamentos e a aquisição minimamente invasiva de amostras biológicas.

Durante a fase de desenvolvimento do medicamento, a função central das microagulhas se manifesta no modelo de avaliação in vitro para administração transdérmica de medicamentos. A câmara de difusão tradicional de Franz requer o uso de pele isolada, aplicando o medicamento na superfície da pele e, em seguida, medindo a concentração do medicamento na câmara receptora. Esse método é demorado-, tem baixa repetibilidade e não consegue simular o verdadeiro estado mecânico da pele. O conjunto de microagulhas pode servir como uma "ferramenta de perfuração da pele" padronizada, criando microcanais uniformes e consistentes na pele isolada, estabelecendo assim uma plataforma de triagem transdérmica de alto-produto. As empresas farmacêuticas podem utilizar esta plataforma para testar rapidamente as taxas transdérmicas de diferentes formulações e compostos de diferentes pesos moleculares com a ajuda de microagulhas, selecionando assim o esquema ideal de administração de medicamentos.

Na pesquisa básica, o papel das microagulhas reside na manipulação precisa do microambiente da pele. Os pesquisadores podem usar microagulhas de diferentes comprimentos e densidades para estudar a distribuição das células imunológicas, a densidade das terminações nervosas e a rede vascular em diferentes camadas da pele. Por exemplo, injetando traçadores marcados com fluorescência em profundidades específicas usando microagulhas e depois observando seus caminhos de difusão na pele usando um microscópio de dois{2}}fótons, a dinâmica da drenagem linfática e da depuração do medicamento na pele pode ser revelada. Esses dados são cruciais para a compreensão da patogênese das doenças de pele e para a otimização das estratégias de administração de medicamentos.

O papel das microagulhas na coleta de amostras biológicas facilitou muito a pesquisa científica. As biópsias de pele tradicionais requerem a remoção cirúrgica de blocos de tecido, que causam traumas e cicatrizes significativos. Matrizes de microagulhas podem coletar centenas de minúsculos núcleos de tecido de uma só vez, cada um com diâmetro de apenas algumas centenas de micrômetros e profundidade controlável. Essas amostras de micro-tecidos podem ser submetidas a coloração histológica, análise de expressão genética e pesquisa proteômica, e as pequenas feridas no local doador podem cicatrizar em poucos dias. Esta tecnologia de “biópsia minimamente invasiva” permite acompanhar longitudinalmente a evolução das lesões cutâneas, por exemplo, em estudos de psoríase ou câncer de pele, onde amostras repetidas podem ser realizadas sem afetar a qualidade de vida do paciente.

Além disso, as microagulhas também demonstram funções únicas nas áreas de terapia celular e genética. Ao carregar mRNA que codifica proteínas terapêuticas ou sistemas de edição de genes CRISPR-Cas9 em microagulhas solúveis, eles podem ser entregues diretamente às células da pele. Esse método de distribuição não{4}}viral evita os riscos de imunogenicidade e integração causados ​​por vetores virais tradicionais. Em modelos de camundongos, a vacina de mRNA administrada por microagulhas induziu com sucesso uma forte resposta imune antitumoral. A terapia com microagulhas está evoluindo de uma simples ferramenta de entrega para uma plataforma multifuncional que conecta a pesquisa básica com a tradução clínica, impulsionando o ritmo de inovação de toda a indústria biofarmacêutica.