Imunisasi Transdermal Berdasarkan Metode Fisik untuk Melewati Stratum Corneum

Read Also

Tantangan yang signifikan untuk pemberian vaksin transdermal adalah untuk mengatasi stratum korneum. Dalam hal ini, berbagai pendekatan telah dieksplorasi, baik berdasarkan perangkat yang mengganggu penghalang kulit atau pada kendaraan yang memfasilitasi perjalanan antigen melalui kulit. Gambar merangkum pendekatan yang paling umum digunakan untuk mencapai penetrasi transdermal ini. Pendekatan ini telah digunakan sendiri atau dalam kombinasi dengan nanosystems, dijelaskan dalam bagian berikut.

Gambar Skema representasi mekanisme yang terlibat dalam imunisasi berdasarkan nanopartikel, baik menggunakan teknik gabungan atau desain nanopartikel dengan difusi pasif. Setelah stratum korneum telah disilangkan, antigen dapat berinteraksi dengan sel-sel sistem kekebalan yang telah dijelaskan.

Administrasi Transdermal Berdasarkan Microneedles

Salah satu strategi yang telah berhasil diterapkan untuk pemberian transdermal dan yang menyebabkan gangguan kecil pada stratum korneum didasarkan pada microneedles. Strategi ini berhasil mengatasi keterbatasan rute parenteral konvensional, karena jarum dengan ukuran mikrometer dapat menembus lapisan kulit, menghindari ketidaknyamanan khas pada pasien karena nyeri, perdarahan, dan risiko infeksi. Selain itu, microneedles tidak mengalami keterbatasan terkait dengan ukuran partikel senyawa bioaktif karena perangkat ini biasanya memiliki ukuran yang lebih besar. Karena fitur ini, sudah ada beberapa produk yang dipasarkan untuk terapi, seperti vaksin influenza intradermal Intanza® atau pengobatan jerawat Dermaroller. Lebih lanjut, microneedles biasanya diklasifikasikan menurut bahan pembuatannya atau profil pelepasan aktif. Dengan demikian, kita dapat menemukan mikroneedles pelarut, padat, berlapis dan berongga.

Di bidang imunisasi transdermal, microneedles yang terkait dengan antigen bebas atau dikombinasikan dengan sistem nano telah berhasil digunakan. Tabel 1 menunjukkan beberapa desain sistem nano untuk difteri dan vaksin DNA baru terhadap SARS-CoV-2. Microneedles tidak diragukan lagi merupakan perangkat yang paling berkembang hingga saat ini dalam imunisasi transdermal. Meskipun baru-baru ini perangkat elektroporator berlabuh microneedle berbiaya sangat rendah untuk imunisasi terhadap SARS-CoV-2 ditunjukkan, masih ada tantangan yang harus diatasi. Studi saat ini bertujuan untuk mengatasi tantangan yang tersisa di bidang ini. Teknologi baru telah dikembangkan untuk membuat microneedles untuk mendapatkan peningkatan kompatibilitas saat memasuki stratum korneum. Contohnya adalah microneedles yang dapat larut, dibuat dengan bahan yang larut dalam air yang benar-benar biokompatibel yang menembus sawar kulit dan kemudian larut dengan prinsip aktif. Oksidasi bahan dan pemendekan panjang microneedle untuk menghindari iritasi kulit telah menjadi fokus studi lain, misalnya, untuk pengembangan microporous polymeric microneedles. Biokompatibilitas perangkat juga menjadi subjek penelitian yang penting, karena adanya kemungkinan efek yang tidak diinginkan di lokasi aplikasi, seperti iritasi, peradangan, pembesaran pori, dan modifikasi penghalang kulit. Perlu dicatat bahwa tantangan yang harus diatasi ini umum terjadi pada metode administrasi lainnya; ulasan ini tidak akan fokus pada microneedles terutama; namun, kami merekomendasikan kepada pembaca beberapa ulasan bagus untuk mempelajari kemajuan teknologi ini.

Administrasi Transdermal Berdasarkan Electrical Techniques

Iontophoresis terdiri dari penerapan arus listrik melalui kulit untuk mendukung penetrasi molekul tertentu. Metode ini merupakan rute penetrasi yang efektif dan non-invasif. Di antara keterbatasan yang dihadapi teknik pemberian ini untuk vaksinasi transdermal adalah kesulitan pemberian antigen secara terfokus, menghindari permeasi ke arah otot, dan secara efisien mencapai akumulasi dan stimulasi sel Langerhans berikutnya. Menggabungkan teknik ini dengan senyawa bioaktif nanoenkapsulasi adalah pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan ini.

Teknik lain yang menggunakan dasar ini untuk pengiriman senyawa bioaktif termasuk sonophoresis, di mana energi ultrasonik digunakan untuk menginduksi masuknya aset melalui kulit. Teknik lain adalah magnetophoresis, di mana muatan listrik menginduksi medan magnet dan dengan ini terjadi vektorisasi obat. Kami juga memiliki elektroporasi; dalam teknik ini, pori berair dibuat di kulit dengan memaparkannya ke tegangan tinggi untuk waktu yang singkat, memungkinkan masuknya senyawa bioaktif. Akhirnya, kami menemukan mikroporasi, yang, seperti elektroporasi, didasarkan pada pembuatan pori yang memungkinkan lewatnya senyawa bioaktif. Namun, kali ini energi ditransmisikan melalui elemen logam secara konduksi, yang menghasilkan pori non-transitor di kulit karena peningkatan suhu pada tingkat stratum korneum. Gambar menunjukkan representasi skema dari teknik difusi aktif dan difusi pasif melalui hambatan. Penting untuk dicatat bahwa setelah stratum korneum telah dilintasi, partikel dapat melepaskan isinya untuk menghasilkan respon imun.

Administrasi Transdermal Berdasarkan Pendekatan Lain

Partikel berbentuk bintang telah dikembangkan, terbuat dari aluminium oksida atau baja tahan karat, yang dapat menghasilkan pori-pori di kulit dan dengan demikian mengatasi penghalang stratum korneum. Penulis mencapai hasil yang mengejutkan dalam meningkatkan kelangsungan hidup tikus dengan melanoma kulit yang diobati dengan 5-fluorouracil dan dalam vaksinasi terhadap toksin tetanus. Namun, masih belum jelas apakah pori-pori ini berbahaya bagi kulit dalam jangka panjang. Oleh karena itu, pada bagian selanjutnya, kami akan meninjau pendekatan yang telah dilakukan untuk mencapai vaksinasi bebas jarum, dengan fokus pada desain dan komposisi.

Perangkat lain yang relatif baru yang digunakan adalah perangkat injektor PharmaJet Needle-Free, yang telah terbukti berhasil mengelola vaksin virus influenza dalam uji coba secara acak yang membandingkannya dengan pemberian intramuskular. Hasilnya tidak kalah dengan yang diperoleh dengan administrasi konvensional, menawarkan alternatif jarum suntik tradisional karena perangkat tidak memiliki jarum. Namun, biaya yang terkait dengan perangkat jenis ini tetap menjadi kerugian di bidang ini. Tabel menunjukkan contoh lain dari keberhasilan penggunaan perangkat ini untuk mengelola antigen ovalbumin. Selain itu, menggabungkan kemajuan terbaru dalam teknologi nanosystem yang digunakan untuk imunisasi in vivo tes untuk antigen yang berbeda.