Journal of mucopolysaccharidosis and rare diseases
/
v.1
no.1
/
pp.5-14
/
2015
This paper addresses the state of arts of microneedles for the transdermal drug delivery applications. Microneedles can be classified based on materials and shapes. For the materials, microneedles could be made of ceramics, metals and polymers. The shape of the microneedles can be classified into solid and hollow microneedles. Methods of transdermal drug delivery based on microneedle patch are discussed, and various fabrication methods of microneedle patches are introduced.
Park, So Young;Lee, Hyun Uk;Kim, Gun Hwa;Park, Edmond Changkyun;Han, Seung Hyun;Lee, Jeong Gyu;Kim, Dong Lak;Lee, Jouhahn
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2014.02a
/
pp.411.1-411.1
/
2014
This study evaluates the utility of an antibacterial microneedle composed of green tea extract (GT) and hyaluronic acid (HA), for the efficient delivery of GT. These microneedles have the potential to be a patient-friendly method for the conventional sustained release of drugs. In this study, a fabrication method using a mold-based technique to produce GT/HA microneedles with a maximum area of ${\sim}60mm^2$ with antibacterial properties was used to manufacture transdermal drug delivery systems. Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry was carried out to observe the potential modifications in the microneedles, when incorporated with GT. The degradation rate of GT in GT/HA microneedles was controlled simply by adjusting the HA composition. The effects of different ratios of GT in the HA microneedles were determined by measuring the release properties. In HA microneedles loaded with 70% GT (GT70), a continuous higher release rate were sustained for 72 h. The in vitro cytotoxicity assays demonstrated that GT/HA microneedles are not generally cytotoxic to chinese hamster ovary cells (CHO-K1), human embryonic kidney cells (293T), and mouse muscle cells (C2C12), which were treated for 12 and 24 h. Antimicrobial activity of the GT/HA microneedles was demonstrated by ~95% growth reduction of gram negative [Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas putida (P. putida) and Salmonella typhimurium (S. typhimurium)] and gram positive bacteria [Staphylococcus aureus (S. Aureus) and Bacillus subtilis (B. subtilis)], with GT70. Furthermore, GT/HA microneedles reduced bacterial growth in the infected skin wound sites and improved skin wound healing process in rat model.
The feasibility of lecithin as a material for dissolving microneedles to improve skin permeability of drugs and the effect of the composition of lecithin on the mechanical strength, solubility, and skin permeability of rhodamine B (RhB) of the dissolving microneedles were investigated. Dissolving microneedles with needles of uniform shape and size were fabricated with the mold made using the laser-writing technique, simpler and more efficient method compared to the photolithography method, the conventional method to fabricate the microneedle mold. The composition of lecithin in the microneedle affected the mechanical strength and solubility of the needle thus, the mechanical strength of the needle increased as the composition of lecithin in the needle increased, resulting in improving the skin permeability of RhB contained in the microneedles. When comparing the microneedles containing same composition of amylopectin (AP), the skin permeability of RhB of the microneedles containing lecithin was higher. These results indicate that lecithin can be used as a material for dissolving microneedles and the skin permeability of the microneedle could be controlled by changing the composition of lecithin.
This study was performed to evaluate the use of vibrating microneedles for the transdermal delivery of vitamin C. The microneedles were designed to vibrate at three levels of intensity. In vitro permeation by vitamin C was evaluated according to the specific conditions such as vibration intensity (levels 1, 2 and 3), application time (1, 3, 5, 7 and 10 min), and application power (500, 700 and 1,000 g). The highest permeation of vitamin C was observed at level 3 of vibration intensity, 5 min of application, and 1,000 g of application power. Vitamin C gel showed no cytotoxic effect against Pam212 cells or skin irritation effects. A pharmacokinetic study of the gel in rats was conducted under optimized conditions. The $AUC_{0-{\infty}}$ and $C_{max}$ increased 1.35-fold and 1.44-fold, respectively, compared with those after vitamin C gel without application with vibrating microneedles. The present study suggests that vibrating microneedles can be used to facilitate the skin permeability of vitamin C under optimal conditions.
Microneedles with micron-sized needle arrays are an emerging technology for the transdermal administration of active pharmaceutical ingredients with minimally invasive pain. Over the past decade, although various additive manufacturing technologies have been employed for precise fabrication of microneedles, these methods are often limited by material compatibility and bioavailability, in addition to being time-consuming and costly. In here, we compare the resolution of Polyjet and DLP-SLA 3D printing methods for the precise fabrication of biodegradable PCLDA/PEGDA microneedles. To enhance the structural accuracy of the microneedles from both printing methods, we evaluate the 3D printing conditions, including 3D printing angle and needle height and diameter. Molds for microneedles are fabricated using optimized 3D printing methods, and subsequent replica molding processes are employed to fabricate the polymeric microneedles with sharp need tips. Finally, we use photocurable PCLDA and PEGDA for biodegradable and biocompatible microneedles, and their mechanical properties as PCLDA concentrations are analyzed to assess the strength required for skin insertion. This study has demonstrated the efficient and low-cost fabrication of high-resolution microneedles for transdermal drug delivery.
Polymer microneedles can be fabricated by a micromolding method, an easy and cost-effective method. However, it is not easy to achieve uniform coating with an aqueous coating solution due to hydrophobic surface of polymer microneedles. 3-Dimensional coating polymer microneedles could deliver more than twice as much dose as in-plane metal microneedles by increasing coating area and the number of microneedles per unit area. A uniform coating was not obtained by addition of coating additives in the coating solution. The satisfied coating was achieved by treatment of surface of polymer microneedle with metal deposition and UV/ozone, and UV/ozone treatment was an ultimate surface treatment method based on biological safety. Calcein coating polymer microneedles were prepared by using UV/ozone treatment and followed dip-coating, and they delivered calcein in porcine skin successfully after 15 min of insertion.
Recently, iron oxide nanoparticles have been used as the subject of many studies on drug delivery system (DDS) due to their excellent magnetic properties and biocompatibility in response to external magnetic fields. In this study, hyaluronic acid-superparamagnetic microneedles (HA-SMNs) and carboxy methyl cellulose-superparamagnetic microneedles (CMC-SMNs) containing superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SIONs) were prepared with HA and CMC as a matrix materials of MNs (microneedles). Various properties of SMNs were then investigated with scanning electron microscopy (SEM), superconducting quantum interference device-vibrating sample magnetometer (SQUD-VSM), frequency mixing magnetic detection (FMMD), and polymer/bio membrane. The SQUID-VSM measurements showed superparamagnetism of HA-SMNs and CMC-SMNs containing SIONs. The FMMD results demonstrated that the signal intensity changed significantly as the concentration of SIONs increased. In addition, SMNs exhibited the average skin permeability intensities on the bio membrane for HA-SMNs and CMC-SMNs were 92.5 and 98.5%, respectively. These results suggested that SMNs could be utilized as deliver materials for a TDDS and MR molecular imaging.
Kim, Hun;Heo, Jung;Lee, Kang Ju;Ryu, Su Ho;Ryu, Won Hyoung;Joo, Chulmin
Transactions of the Society of Information Storage Systems
/
v.9
no.1
/
pp.17-21
/
2013
Optical coherence tomography (OCT) allows non-invasive, cross-sectional optical imaging of biological tissue with high spatial resolution and acquisition speed. In principle, it is analogous to ultrasound imaging, but uses near-infrared light instead of ultrasound, measuring the time-delay of back-scattered light from within biological tissue. Compared to ultrasound imaging, it exhibits superior spatial resolution (1~10 um) and high sensitivity. Therefore, OCT has been applied to a wide range of applications such as cellular imaging, ophthalmology and cardiology. Here, we describe a novel application of OCT technology in visualizing microneedles embedded in tissue that is developed to deliver drugs into the dermis without the injection mark in the human skin. Detailed three-dimensional structural images of microneedles and biological tissues were obtained. Examining structural modification of microneedles and tissues during insertion process would enable to evaluate performance of various types of microneedles in situ.
Kim, Seung-Kook;Chang, Jong-Hyeon;Kim, Byoung-Min;Yang, Sang-Sik;Hwang, In-Sik;Pak, Jung-Ho
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.56
no.12
/
pp.2221-2225
/
2007
Hollow-type microneedle array can be used for painless, continuous and stable drug delivery through a human skin. The needles must be sharp and have sufficient length in order to penetrate the epidermis. An array of hollow-type silicon microneedles was fabricated by using deep reactive ion etching and HNA wet etching with two oxide masks. Isotropic etching was used to create tapered tips of the needles, and anisotropic etching of Bosch process was used to make the extended length and holes of microneedles. The microneedles were formed by three steps of isotropic, anisotropic, and isotropic etching in order. The holes were made by one anisotropic etching step. The fabricated microneedles have $170{\mu}m$ width, $40{\mu}m$ hole diameter and $230{\mu}m$ length.
Ryu, Jong Hoon;Shin, Hyun Young;Lee, Jeong-Gun;Tae, Ki-Sik;Kim, Minseok S.
Journal of Biomedical Engineering Research
/
v.39
no.1
/
pp.30-35
/
2018
Conventional drug delivery methods mainly include subcutaneous injection and oral administration. Subcutaneous injection has the advantages of delivering the correct concentration, but it might cause pain and trauma to patients. Although oral administrations do not accompany pain as the subcutaneous injection, unexpected side effects may occur because they undergo digestion process and it is not easy for many drugs to be exposed to targeted sites with proper concentration. While dissolving microneedles have been extensively studied to overcome the limitations of conventional subcutaneous injection, the effects on microneedle shapes for drug release have not been fully explored. In this study, the characteristics of hyaluronic acid microneedles for cone and quadrangular pyramidal shapes were examined by the size, volume, contact surface area, skin permeability, and dissolution rate. As a result, the cone shapes of hyaluronic acid microneedles had high skin permeability, and the quadrangular pyramid of shapes hyaluronic acid microneedles showed a fast dissolution rate, given by the large contact area on the skin. Based on the results, we could confirm that the shape of a dissolving microneedles can affect skin permeability and the drug delivery rate.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.