レーザー生成圧力波は、熱的メカニズムではなく、機械的メカニズムを通じて機能します。 強力なパルスレーザーを利用することで、これらの波は、皮膚の最外層にあるラクナ領域として知られる特定の脂質領域の拡張を強制します。このプロセスにより、連続した水ベースのチャネルが作成され、組織を燃焼、加熱、または除去することなく、高分子が皮膚の自然なバリアをバイパスできるようになります。
中心的なメカニズムは、角質層内のラクナ領域の機械的拡張です。組織を気化させるアブレーション法とは異なり、圧力波はこれらの内部構造を伸張して、ドラッグデリバリーのための「水性ハイウェイ」を作成し、効果的に皮膚の構造的完全性を維持します。
非アブレーション透過性のメカニズム
損傷なしに透過性が達成される仕組みを理解するには、圧力波が皮膚の微細構造とどのように相互作用するかを見る必要があります。
角質層のターゲティング
角質層は皮膚の主要なバリアであり、異物を排除するように設計されています。
標準的な方法は、この層を損傷して突破することがよくあります。しかし、圧力波はバリアの内部構造を破壊するのではなく、相互作用します。
ラクナ領域の拡張
これらの圧力波の特定のターゲットはラクナ領域です。
これらは、角質層の脂質二重層に埋め込まれた明確な領域です。
強力なパルスレーザーは、これらの領域に物理的に影響を与え、機械的拡張を引き起こす圧力波を生成します。
連続した水性経路の作成
ラクナ領域が拡張すると、それらは連続したチャネルを形成するように整列します。
主な参照では、これらを水性浸透経路と定義しています。
これらの経路は一時的なトンネルとして機能し、通常は透過性のない皮膚層を液体や溶解した物質が通過できるようにします。
高分子デリバリーの実現
この機械的拡張の重要性は、これらの新しく形成された経路を通じて輸送できるものにあります。
サイズ制限の回避
皮膚は通常、高分子が血流に入るのをブロックします。
しかし、圧力波によって作成された経路は、高分子を収容するのに十分な幅があります。
インスリンの例
主な参照では、インスリンをこの方法でデリバリーできる分子の最良の例として挙げています。
この機能は、複雑な生物学的薬剤をデリバリーするための針の実行可能な非侵襲的代替手段を示唆しています。
区別の理解（トレードオフ）
安全な適用を確実にするために、他のレーザーと組織の相互作用からこの特定の機械的プロセスを区別することが重要です。
機械的相互作用と熱的相互作用
最も重要な区別は、このプロセスが熱に依存しないことです。
アブレーションレーザーは、組織を焼灼または気化させることによって機能し、熱損傷を引き起こします。
圧力波は厳密に機械的メカニズムに依存しており、熱ベースのシステムに関連する直接的な熱アブレーションまたは火傷のリスクを排除します。
パルス強度要件
この効果は、任意の光源で達成されるわけではありません。
必要な圧力波を生成するために特別に校正された強力なパルスレーザーが必要です。
連続波レーザーは、望ましい機械的拡張ではなく、加熱につながる可能性が高いです。
経皮デリバリーの正しい選択
ドラッグデリバリーの技術を評価する際には、分子サイズと組織の保存に関する特定の制約を考慮してください。
- 高分子デリバリーが主な焦点の場合：この方法は、インスリンのような、皮膚を自然に拡散できない高分子の輸送に効果的です。
- 組織の保存が主な焦点の場合：このアプローチは、アブレーションレーザー技術に関連する熱損傷、焼灼、および痛みを回避します。
熱破壊ではなく機械的拡張を活用することで、この技術は皮膚をバリアから治療的デリバリーのための制御されたゲートウェイへと変革します。
概要表：
| 特徴 | 機械的圧力波 | 熱アブレーションレーザー |
|---|---|---|
| 主なメカニズム | 脂質ラクナの機械的拡張 | 熱気化/焼灼 |
| 組織への影響 | 非侵襲的；完全性を維持 | 侵襲的；組織を除去（アブレーション） |
| 経路タイプ | 連続した水性チャネル | 物理的な微細孔/チャネル |
| 分子サイズ | 高分子（例：インスリン）に最適化 | アブレーション深度による |
| 熱リスク | 火傷のリスクはゼロから最小限 | 熱損傷/赤みが高いリスク |
| 回復時間 | ダウンタイム不要 | 回復のためのダウンタイムは変動 |
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参考文献
- DL Dhamecha, Mohamed Hassan Dehghan. Physical Approaches to Penetration Enhancement. DOI: 10.4314/ijhr.v3i2.70269
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Belislaser ナレッジベース .
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