中國粉體網(wǎng)訊  微流控技術(shù)是一種很前沿的藥物遞送手段，而微流控技術(shù)就是在極小的空間內(nèi)對流體進(jìn)行極為精確的控制的手段，該空間大小一般只有10-1000um微米。所以微流控技術(shù)的精確度很高，例如我們利用微流控技術(shù)制備納米顆粒，所得到的顆粒批間差異比普通方法更小，并且微流控技術(shù)可以可以更為有效的改善藥物的藥效及藥代學(xué)。

所以利用這一技術(shù)制備難溶藥物的載體或者納米顆粒具有許多傳統(tǒng)技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。除此之外靶點(diǎn)給藥領(lǐng)域也有微流控技術(shù)的身影，利用微流控技術(shù)可以提高藥物的生物利用度，并且增強(qiáng)藥物的靶向性。

3、微流體系統(tǒng)組成

如下圖所示，一個(gè)簡單的微流體系統(tǒng)由泵、微混合區(qū)以及微通道等部分組成。

圖1微流體系統(tǒng)組成

（1）泵

首先泵的選擇對于獲得精確和恒定的流速是比較重要的，常用的有注射泵、蠕動(dòng)泵或高效液相色譜泵，優(yōu)選注射泵。但是注射泵的主要缺點(diǎn)是其容量小。而HPLC泵在高壓下工作，可以提供比注射泵更高的流速，但是不能處理粘性流體。對于粘性和剪切敏感流體，在這種情況下可以使用蠕動(dòng)泵，但需要對精確和恒定流量要求不高時(shí)才可以使用。

（2）微混合區(qū)

微流體系統(tǒng)的另一個(gè)重要部件是微混合區(qū)，其對微流體系統(tǒng)效率和靈敏度具有顯著影響。微混合區(qū)分為混合接觸和微混合器兩個(gè)部分，混合接觸區(qū)域具有多種類型，如T型、Y型、聚焦流型以及同軸型等。而微混合器主要分為主動(dòng)型混合和被動(dòng)混合兩種，主動(dòng)型混合可以強(qiáng)混合效率，但最為常用的卻是被動(dòng)混合，被動(dòng)混合可以通過對不同的幾何形狀來產(chǎn)生不同強(qiáng)度對流，被動(dòng)型的混合效率主要靠混合結(jié)構(gòu)的形狀以及參數(shù)控制進(jìn)行調(diào)整，參數(shù)主要包括流速比以及物料組成和類型等。

（3）微混合通道

微混合通道位于微混合區(qū)后部，該部分的主要作用就是使反應(yīng)進(jìn)行足夠長的時(shí)間，確保反應(yīng)的充分進(jìn)行，該部分具有不同的形狀，如Z形、矩形以及蛇形等，一般微混合通道都較長，確保反應(yīng)完全。

4、微流控技術(shù)優(yōu)勢

目前具有多種可以克服藥物的水溶性差并且提高藥物生物利用度的藥物遞送系統(tǒng)。常用的方法有噴霧干燥、微乳化以及超聲處理等。但是這些傳統(tǒng)方法通常批間差異會(huì)較大，例如微乳化，制備過程涉及多個(gè)步驟，過程中需要優(yōu)化多個(gè)工藝參數(shù)來控制變量，由于反應(yīng)時(shí)間較長，最后可能導(dǎo)致批間粒度差異。而微流體技術(shù)則可以完美的解決批間差異大的弊端。由于微流控使用微小管道處理流體，操作連續(xù)可控，并且顆粒區(qū)間范圍控制較小，所以可以具有更好的批間重現(xiàn)性。

5、微流控技術(shù)在藥物遞送中的應(yīng)用

（1）透皮給藥

智能給藥裝置主要用于維持血液中的藥物濃度在較長時(shí)間內(nèi)保持恒定，因此可以降低給藥頻率，利用微流控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能的透皮給藥。如利用穿戴式微流控芯片進(jìn)行透皮給藥，即通過可穿戴的儲(chǔ)藥裝置結(jié)合微針或者微針陣列穿刺皮膚送藥，由于微針的外形長度精確可控，可以在穿刺皮膚時(shí)做到刺透皮膚表層的同時(shí)不觸及神經(jīng)層，實(shí)現(xiàn)無痛穿刺和精準(zhǔn)用量送藥。通過微針陣列與微流控芯片的配合，還能做到以微米甚至納米顆粒包裹藥物的形式進(jìn)行送藥（引自參考文獻(xiàn)1）。

圖2微流控芯片微針透皮給藥

（2）制備納米混懸液

通過使用微流控技術(shù)，可以制備具有窄分散性且表面光滑的各種納米懸浮液。以利福平為例，該藥是治療結(jié)核病的常用藥物之一，然而由于水溶性差，最終生物利用度低，其治療效果受到限制。為了克服這些限制，Schianti等人通過使用微流控裝置利用反溶劑沉淀技術(shù)制備了利福平納米混懸液。最后制備的無定形納米粒具有窄分散性且表面光滑特性，并且提高了利福平的溶出度以及生物利用度。

已上市的布地奈德混懸液目前也存在一些局限性，如藥物的生物利用度低、滯留時(shí)間短以及給藥不便等。在研究中使用微流控技術(shù)制備了布地奈德納米混懸液并將結(jié)果與市售的常規(guī)懸浮液進(jìn)行比較。結(jié)果表明微流控技術(shù)制備的布地奈德納米分散體具有窄的粒度分布，與常規(guī)布地奈德懸浮液相比，微流體技術(shù)產(chǎn)生的納米分散體顯著改善了液滴尺寸和霧化時(shí)間。

以上為微流控技術(shù)在藥物遞送領(lǐng)域的兩種應(yīng)用方式，除此之外在微膠囊控釋藥物釋放、制備脂質(zhì)體、基因測序以及制備藥物載體等方面微流控技術(shù)也有涉獵。

6、總結(jié)
藥物及載體顆粒的大小及粒度分布區(qū)間對藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)有著重大的影響，而微流控技術(shù)可以更好的控制顆粒的分布區(qū)間以及精確度，從而使藥物具有更好的理化性質(zhì)以及體內(nèi)吸收，進(jìn)而降低副作用以及毒性，所以微流控技術(shù)具有傳統(tǒng)制備方法無法比擬的優(yōu)勢。但是我國的微流控技術(shù)剛剛起步，希望該技術(shù)未來可以飛速發(fā)展，這樣對藥物遞送來說將迎來重大的突破！

參考文獻(xiàn)
[1]范一強(qiáng),高峰,王玫,等.可穿戴式微流控芯片在體液檢測和藥物遞送中的研究進(jìn)展[J].分析化學(xué), 2017, 45(3):9.
[2]Microfluidics in drug delivery: review of methods and applications.

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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