Dostarczenie substancji aktywnych do głębokich warstw skóry jest priorytetem zarówno w kosmetologii, jak i w farmakologii. Skóra posiada skuteczną barierę ochronną, którą stanowi zewnętrzna część warstwy rogowej. Warstwa ta jest nieprzepuszczalna dla związków hydrofilowych lub posiadających wysoką masę cząsteczkową.
Istnieje kilka metod pokonania tej bariery, do których zalicza się wykorzystanie środków chemicznych lub metod fizycznych, takich jak np. jonoforeza, sonoforeza czy elektroporacja.
Alternatywą dla wymienionych metod fizycznych może być perforacja warstwy rogowej z wykorzystaniem mikro-igieł. Omawiane tutaj mikro-igły znalazły zastosowanie komercyjne jako tzw. Dermaroller® . Urządzenie, jak i będące jego częścią igły, wykonane jest ze stali nierdzewnej, odpornej na uszkodzenia mechaniczne oraz są nietoksyczne.
W bieżącym artykule testom poddano mikroigły o 3 różnych wielkościach, odpowiednio 150, 500 i 1500 μm. Do oceny skutków zastosowania urządzenia na próbkach ludzkiej skóry, uzyskanych podczas operacji plastycznych, wykorzystano mikroskop świetlny i elektronowy.
W obrazie mikroskopu świetlnego najmniejsze mikroigły nie powodowały żadnej widocznej perforacji skóry. Przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego określono bardziej precyzyjnie wielkość powstałych w skórze porów, bezpośrednio po użyciu urządzenia oraz po dwóch godzinach od jego zastosowania. Początkowa wielkość porów wynosiła od 75 do 180 μm (w zależności od wielkości mikroigieł), by następnie skurczyć się do 15-75 μm po 2h.
Ryc.1. Mikrouszkodzenia naskórka powstałe bezpośrednio (A) po zastosowaniu i w 2h (B) po zastosowaniu Dermaroller® - powstałe pory ulegają szybkiemu zasklepieniu
Zdolność Dermaroller® do zwiększenia penetracji substancji była badana poprzez aplikowanie wyznakowanego radioaktywnie mannitolu na dwa sposoby:
• z użyciem wodnego roztworu PBS
• poprzez zastosowanie tzw. inwaosomów - koloidalnego nośnika leków wzbogaconego w etanol i terpeny jako wzmacniacze penetracji skóry.
Zastosowanie inwaosomów znacznie poprawiło transport przez warstwę rogową już na etepie kontroli bez zastosowanie nakłuwania. Zastosowanie Dermaroller® łącznie z inwasomami istotnie poprawiło wyniki i transport mannitolu do głębokich warstw skóry.
Optymalną wielkość igieł określono na 500 μm, a efektywny transport substancji hydrofilowych ma zapewnić obecność nośników, szczególnie tych wzbogaconych w terpeny i etanol.
Urządzenie Dermaroller® wykorzystywane do tej pory w kosmetologii może okazać się również interesującym narzędziem do dostarczania leków do głębszych warstw skóry, co wydaje się być obiecujące w walce z wieloma schorzeniami.
Oprac.: Agnieszka Graczyk
Źródło: M.M. Badrana, J. Kuntschea,b,A.Fahra, Skin penetration enhancement by a microneedle device (Dermaroller®) in vitro: Dependency on needle size and applied formulation. European Journal of Pharmaceutical Sciences 36 (2009) 511–523
