Fabricación de arreglos de microneedles de silicio negro para alta carga de fármacos
Autores: Cheng, Wei; Wang, Xue; Zou, Shuai; Ni, Mengfei; Lu, Zheng; Dai, Longfei; Su, Jiandong; Yang, Kai; Su, Xiaodong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fabricación de arreglos de microneedles de silicio negro para alta carga de fármacos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Microneedle de silicio
Administración de fármacos
Silicio negro
Fabricación
Alta carga de fármacos
Actividad antimicrobiana
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de microneedles de silicio (Si-MN) son una estrategia prometedora para la administración transdérmica de medicamentos debido a su mínima invasividad y facilidad de procesamiento y aplicación. Las matrices tradicionales de Si-MN suelen fabricarse utilizando procesos de sistemas microelectromecánicos (MEMS), que son costosos y no adecuados para la fabricación y aplicaciones a gran escala. Además, los Si-MN tienen una superficie lisa, lo que dificulta lograr una entrega de medicamentos en altas dosis. En este trabajo, demostramos una estrategia sólida para preparar un nuevo parche de microneedles de silicio negro (BSi-MN) con superficies ultra-hidrofílicas para una alta carga de medicamentos. La estrategia propuesta consiste en una fabricación simple de Si-MN lisos y una posterior fabricación de nanohilos de silicio negro. Primero, se prepararon Si-MN lisos a través de un método simple que consiste en el patrón láser y el grabado alcalino. Las estructuras de nanohilos se prepararon luego en las superficies de los Si-MN lisos para formar los BSi-MN mediante grabado químico catalizado por Ag. Se investigaron en detalle los efectos de los parámetros de preparación, incluyendo las concentraciones de Ag y HF durante la deposición de nanopartículas de Ag y la relación [HF/(HF + HO)] durante el grabado químico catalizado por Ag, sobre la morfología y propiedades de los BSi-MN. Los resultados muestran que los parches de BSi-MN preparados finalizan exhibiendo una excelente capacidad de carga de medicamentos, más del doble que la de los parches de Si-MN lisos con la misma área, manteniendo propiedades mecánicas comparables para aplicaciones prácticas de perforación en la piel. Además, los BSi-MN exhiben cierta actividad antimicrobiana que se espera prevenga el crecimiento bacteriano y desinfecte el área afectada cuando se aplican sobre la piel.
Descripción
Los sistemas de microneedles de silicio (Si-MN) son una estrategia prometedora para la administración transdérmica de medicamentos debido a su mínima invasividad y facilidad de procesamiento y aplicación. Las matrices tradicionales de Si-MN suelen fabricarse utilizando procesos de sistemas microelectromecánicos (MEMS), que son costosos y no adecuados para la fabricación y aplicaciones a gran escala. Además, los Si-MN tienen una superficie lisa, lo que dificulta lograr una entrega de medicamentos en altas dosis. En este trabajo, demostramos una estrategia sólida para preparar un nuevo parche de microneedles de silicio negro (BSi-MN) con superficies ultra-hidrofílicas para una alta carga de medicamentos. La estrategia propuesta consiste en una fabricación simple de Si-MN lisos y una posterior fabricación de nanohilos de silicio negro. Primero, se prepararon Si-MN lisos a través de un método simple que consiste en el patrón láser y el grabado alcalino. Las estructuras de nanohilos se prepararon luego en las superficies de los Si-MN lisos para formar los BSi-MN mediante grabado químico catalizado por Ag. Se investigaron en detalle los efectos de los parámetros de preparación, incluyendo las concentraciones de Ag y HF durante la deposición de nanopartículas de Ag y la relación [HF/(HF + HO)] durante el grabado químico catalizado por Ag, sobre la morfología y propiedades de los BSi-MN. Los resultados muestran que los parches de BSi-MN preparados finalizan exhibiendo una excelente capacidad de carga de medicamentos, más del doble que la de los parches de Si-MN lisos con la misma área, manteniendo propiedades mecánicas comparables para aplicaciones prácticas de perforación en la piel. Además, los BSi-MN exhiben cierta actividad antimicrobiana que se espera prevenga el crecimiento bacteriano y desinfecte el área afectada cuando se aplican sobre la piel.