Mathematical modelling of microneedle-mediated transdermal delivery of drug nanocarriers into skin tissue and circulatory system

透皮 纳米载体 角质层 药物输送 生物医学工程 药品 药理学 靶向给药 材料科学 医学 纳米技术 病理
作者
Ben Newell,Wenbo Zhan
出处
期刊:Journal of Controlled Release [Elsevier BV]
卷期号:360: 447-467 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.jconrel.2023.07.011
摘要

Microneedle-mediated transdermal delivery using nanocarriers can successfully overcome the barrier of the stratum corneum and protect drugs from elimination in skin tissues. However, the effectiveness of drug delivery to different layers of skin tissues and the circulatory system varies considerably, subject to the properties of the drug delivery system and delivery regime. How to maximise delivery outcomes remains unclear. In this study, mathematical modelling is employed to investigate this transdermal delivery under various conditions, using the skin model that is reconstructed based on the realistic skin anatomical structure. Treatment efficacy is evaluated in terms of drug exposure over time. The modelling results demonstrate the complex dependence of drug accumulation and distribution on the nanocarrier properties, microneedle properties and environment in different skin layers and blood. Specifically, delivery outcomes in the entire skin and blood can be improved by increasing the loading dose and reducing microneedle spacing. However, several parameters need to be optimised with respect to the specific location of the target site in the tissue for better treatment; these include the drug release rate, nanocarrier diffusivity in microneedle and skin tissue, nanocarrier transvascular permeability, nanocarrier partition coefficient between tissue and microneedle, microneedle length, wind speed and relative humidity. The delivery is less sensitive to the diffusivity and physical degradation rate of free drugs in microneedle, and their partition coefficient between tissue and microneedle. Results obtained from this study can be used to improve the design of the microneedle-nanocarrier combined drug delivery system and delivery regime.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shanashen发布了新的文献求助10
2秒前
fhjq完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
cxy完成签到 ,获得积分10
3秒前
hangOn完成签到,获得积分10
3秒前
斯文败类的应助被墩子采纳,获得10
3秒前
小风发布了新的文献求助10
3秒前
CipherSage的应助被lyz采纳,获得30
3秒前
3秒前
科研通AI6.2的应助被动人的采纳,获得10
5秒前
bihujun完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
lll完成签到,获得积分10
8秒前
爱咋咋地完成签到,获得积分10
8秒前
杨洋完成签到 ,获得积分10
9秒前
小寒完成签到,获得积分10
9秒前
晨烨完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wcq发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
hehe完成签到,获得积分10
11秒前
平淡敏完成签到 ,获得积分10
11秒前
善良奇迹完成签到 ,获得积分10
12秒前
xxx发布了新的文献求助10
13秒前
sdWang发布了新的文献求助10
14秒前
顾矜的应助被小风采纳,获得10
15秒前
缥缈的夏烟完成签到 ,获得积分10
17秒前
wzy小号完成签到 ,获得积分10
17秒前
饺子爱看文献哦完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
20秒前
YV完成签到 ,获得积分10
20秒前
在水一方的应助被悲凉的雪萍采纳,获得10
21秒前
所所的应助被sdWang采纳,获得10
21秒前
21秒前
小凡同学完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
青棠发布了新的文献求助10
22秒前
cosine完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8148026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545919
关于积分的说明 21672108
捐赠科研通 7735056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423743
关于科研通互助平台的介绍 2548733
邀请新用户注册赠送积分活动 2466697