الجسيمات الغازية

تُعدّ أنظمة توصيل الأدوية عبر الجلد طرقًا لنقل العلاجات الدوائية عبر حاجز الجلد. يُعتبر الجلد أكبر عضو في الجسم، ووظيفته الأساسية حماية الجسم من المخاطر الكيميائية والحرارية والإشعاعية والميكروبية. مع ذلك، فهو ليس مقاومًا للماء تمامًا، مما يسمح بتبادل بعض الغازات والحرارة والسوائل من البيئة الخارجية. ^{[ 3 ]}

للحماية الفعّالة من الإصابات الخارجية، يتكون الجلد من عدة طبقات: ثلاث طبقات رئيسية هي البشرة ، والأدمة ، والطبقة تحت الجلد (أو ما يُعرف بالطبقة تحت الجلد). الطبقة السفلية هي الطبقة تحت الجلد، وتتكون أساسًا من نسيج دهني . تليها الأدمة، وهي طبقة بسمك 3-5 مم تتكون من بروتينات ليفية، وهلام بين الألياف، وأملاح، وماء. البشرة هي الطبقة الخارجية للجلد، وهي الطبقة التي تنتهي فيها الأوعية الدموية. ونظرًا لانعدام الأوعية الدموية، يتم نقل السوائل والمغذيات والفضلات عبر البشرة من خلال الوصلة بين البشرة والأدمة. ^{[ 4 ] [ 5 ]} تنقسم البشرة بدورها إلى خمس طبقات. من الداخل إلى الخارج: الطبقة المولدة، والطبقة الشوكية، والطبقة الحبيبية، والطبقة الشفافة، والطبقة القرنية. تتكون غالبية البشرة من الخلايا القرنية ، التي تنشأ من تكاثر وتمايز وتقرن الخلايا الكيراتينية . تتجدد هذه الخلايا الجلدية الأساسية باستمرار أثناء تحركها لأعلى باتجاه سطح الجلد. ^{[ 3 ] [ 5 ]} الطبقة القرنية هي طبقة بسمك 10-15 ميكرومتر من الخلايا القرنية الميتة الغنية بالكيراتين، والمتراصة بإحكام داخل مادة غنية بالدهون، وغالبًا ما توصف وتُصوَّر على أنها بنية من الطوب والملاط. ^{[ 5 ]}

يُعدّ اختراق الطبقة القرنية التحدي الأكبر في توصيل الأدوية عبر الجلد. ونظرًا لبنيتها الخلوية المتراصة، تُشكّل هذه الطبقة الحاجز المُحدِّد لمعدل امتصاص الدواء. ولذلك، تمّ استكشاف العديد من طرق اختراق الطبقة القرنية. ومن بين الطرق الشائعة، التوصيل عبر المسار بين الخلايا والتوصيل عبر الخلايا. يسعى المسار بين الخلايا، وهو مسار غير مباشر، إلى تجاوز الخلايا القرنية عن طريق نقل الجزيئات عبر الفراغ الغني بالدهون بين الخلايا. أما المسار عبر الخلايا، فيسعى إلى نقل الجزيئات مباشرةً عبر خلايا الطبقة القرنية. في هذه الطريقة، يجب أن تمر الجزيئات عبر كلٍّ من الخلايا القرنية والفراغ الدهني بين الخلايا. يعتمد اختيار الطريقة على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمركبات الناقلة؛ ومع ذلك، يُعدّ المسار بين الخلايا هو الأكثر شيوعًا. ولذلك، كان الحاجز الدهني بين الخلايا موضوعًا للدراسة بهدف فهم أفضل لكيفية تطوير آليات نقل الجزيئات عبر الطبقة القرنية. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

في العقود الأخيرة، ونظراً لتزايد استخدام الأدوية العلاجية عبر المسارات الجلدية، تم استكشاف تقنيات لتحسين نفاذيتها عبر الطبقة القرنية. وكان المساران الرئيسيان للاستكشاف هما آليات تعزيز النفاذية الكيميائية والفيزيائية. ^{[ 6 ]}

يُلخص الجدول أدناه لمحة موجزة عن أساليب الاختراق المادي.

تشمل الخصائص الكيميائية التي تُحسّن توصيل الدواء دمجَ تركيبات الأملاح، وأزواج الدواء والأيونات، والمخاليط اليوتكتيكية، ومُحسِّنات الاختراق الكيميائي، واستخدام الحويصلات الليبوزومية . ^{[ 13 ]} وقد أظهرت الحويصلات قدرتها على الاندماج مع تقنيات الاختراق الفيزيائي الحالية لتحسين اختراق الدواء بشكلٍ تآزري. ^{[ 2 ] [ 14 ] [ 15 ]}

من المعروف أن التربينات معززات فعالة للاختراق . فهي تعمل في الجسيمات الغازية عن طريق تفكيك بنية الفوسفوليبيد المحكمة للطبقة القرنية، مما يزيد من نفاذية الفراغ بين الخلايا. ^{[ 1 ]}

كما هو الحال مع التربينات، فقد ثبت أن الإيثانول يُخلّ ببنية الدهون في الطبقة القرنية، بالإضافة إلى إرخاء الطبقة الثنائية للفوسفوليبيدات في الجسيمات الغازية. كما يُليّن الإيثانول الدهون، مما يزيد من قابلية الجسيمات الغازية للتشوه، ويسمح لها بالانبساط والتحرك عبر المسافات الضيقة بين خلايا الجلد. ^{[ 16 ]}

أظهرت الدراسات أن التربينات والإيثانول تعمل على إضعاف بنية الفوسفوليبيدات في الإنفاسوم، مما يسمح بتسرب بعض التربينات ومحلول الإيثانول منه. وهناك، تعمل هذه المواد أيضًا على فصل دهون الطبقة القرنية. وبذلك، يصبح الإنفاسوم الأصغر حجمًا والأكثر مرونة قادرًا على الانتقال بين الخلايا، عابرًا الطبقة القرنية إلى طبقة الخلايا الحية حيث يُطلق الدواء ويصل إلى الدورة الدموية الجهازية. وهكذا، تعمل التربينات والإيثانول معًا على تفكيك الفوسفوليبيدات في الإنفاسوم الذي تتواجد فيه لتسهيل مرورها، بالإضافة إلى إضعاف البنية الخلوية المحكمة للطبقة القرنية، مما يمنح الإنفاسومات المرنة أصلًا قدرة اختراق أكبر. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

أثناء عملية تشتيت الدهون، تُضاف الدهون والمذيب العضوي مع الدواء المختار؛ ثم يُخلط المحلول باستخدام جهاز الخلط الدوامي ويُعرَّض للموجات فوق الصوتية لمدة خمس دقائق. يُضاف محلول الفوسفات الملحي (PBS) إلى المحلول مع مزيد من الخلط الدوامي، ثم يُستخدم محلول منظم مائي لترطيب الخليط. يؤدي التورم التلقائي للدهون إلى تكوين حويصلات الإنفازوم، والتي تُعرَّض في النهاية للموجات فوق الصوتية، ثم تُجفف بالتجميد ، ثم تُضغط بشدة لإخراجها. ^{[ 18 ]}

أثناء عملية ترطيب الأغشية الرقيقة، والمعروفة أيضًا بطريقة الأغشية التقليدية، ^{[ 16 ]} تُضاف الدهون والأدوية إلى الإيثانول وتُعرَّض للموجات فوق الصوتية. يُستخدم مُبَخِّر دوار سريع لتجفيف الخليط، ويُستخدم غاز النيتروجين لإزالة المذيب المتبقي الضار. تُرطَّب أغشية الدهون الرقيقة الناتجة باستخدام محلول فوسفات ملحي (PBS) ، وبعد التبريد يُضاف خليط التربين لتكوين الجسيمات الغازية. أخيرًا، يُخضَّ محلول الجسيمات الغازية ويُعرَّض للموجات فوق الصوتية. ^{[ 18 ]}

تم استخدام الجسيمات الغازية في مجموعة واسعة من التطبيقات. فإلى جانب مستحضرات التجميل، أصبحت جزءًا متزايد الأهمية في مجال الأدوية وأبحاث توصيل الأدوية. وتشمل مجالات استخدامها توصيل الأدوية المثبطة للمناعة ، والمضادة للسرطان، والمضادة لحب الشباب، ووسائل منع الحمل، وأدوية علاج ضعف الانتصاب ، وأدوية خفض ضغط الدم ، وأدوية علاج تساقط الشعر ، ومضادات الذهان . ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

يمكن دمج تقنية الإنفاسوم مع طرق التوصيل عبر الجلد لاستهداف حاجز الجلد. ومن أمثلة هذه التقنيات اللصقات الجلدية ، والإبر الدقيقة ، والكريمات.

اللصقات الجلدية عبارة عن مواد لاصقة طبية تُوضع على الجلد. وبالمقارنة مع الحقن تحت الجلد التقليدية وطرق الإعطاء عن طريق الفم، تسمح اللصقات بإطلاق الأدوية بشكل مُتحكم فيه عبر الجلد باستخدام آليات إطلاق مُدمجة تُتيح تفريغ مخزون الدواء. إضافةً إلى ذلك، يُمكن استخدام اللصقات مع الإبر الدقيقة لزيادة امتصاص الدواء. ^{[ 21 ]}

الإبر الدقيقة عبارة عن مصفوفات من الإبر ذات تدخل جراحي محدود تتجاوز الطبقة القرنية. يتراوح طولها من بضعة ميكرومترات إلى 2000 ميكرومتر، وتوجد بأشكال متعددة: صلبة، ومغلفة، وقابلة للذوبان، ومجوفة، ومكونة للهيدروجيل. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

تُستخدم الكريمات الطبية منذ قرون نظرًا لبساطتها النسبية وسهولة تحضيرها واستخدامها. وهي عبارة عن تركيبات شبه صلبة مُعالجة طبيًا لتوصيل الدواء موضعيًا . تشمل فوائد الكريمات زيادة التزام المريض بالعلاج وتجنب عملية الاستقلاب الأولي. ^{[ 24 ] [ 25 ]}