Microagujas: clasificación, fabricación y aplicaciones

Aug 22, 2026

 

Las microagujas (MN) son estructuras de agujas a microescala diseñadas para la administración transdérmica de fármacos, muestreo de líquido intersticial, detección de señales, biodetección y otras aplicaciones biomédicas. Beneficiándose de suindoloro, mínimamente invasivo y{0}}fácil de usarEn la naturaleza, los MN han atraído una amplia atención de la investigación. Un MN típico oscila entre25 a 2000 μm de longitud, con un tamaño de punta de10–20 μm-significativamente más afiladas que las agujas hipodérmicas convencionales. Esta geometría permite que los MN penetren fácilmente en elestrato córneo​ (la barrera más externa de la piel) y crean microcanales, evitando deliberadamente el contacto con las fibras nerviosas y los vasos sanguíneos ubicados en la epidermis y la dermis.

El concepto de fabricación de MN se propuso por primera vez en1976​ para superar las limitaciones de la administración transdérmica tradicional de medicamentos. desde el1990sGracias a los avances en las tecnologías modernas de microfabricación, se ha desarrollado con éxito y se ha aplicado ampliamente una amplia variedad de MN en el campo biomédico.

Siguiendo nuestra discusión anterior sobre parches de microagujas y los últimos avances en la administración transdérmica, Engineering for Life (EFL) presenta esta clasificación integral de MN en función de sus características estructurales y funcionales, junto con métodos de fabricación representativos y estudios de casos.


Cinco tipos principales de microagujas

(Referencia: Revisiones de administración avanzada de medicamentos, 2019 - https://doi.org/10.1016/j.addr.2019.10.004)


1. Microagujas sólidas (SMN)

Las microagujas sólidas se fabrican sobre un sustrato plano, normalmente dispuestas en matrices que van desde5×5 a 20×20, parecido a un plato con púas.

Categoría

Detalles

Fabricación​

Corte directo de materiales sólidos mediante ablación láser o grabado mecánico/químico; También producido por moldeo maestro y galvanoplastia.

Entrega de medicamentos​

Los SMN primero se insertan en la piel para crear micro{0}}poros. Después de retirarlo, se aplica un parche cargado de fármaco-y el fármaco se difunde lentamente a través de los canales residuales hacia los tejidos más profundos. Alternativamente, los SMN pueden rayar la superficie de la piel y formar micro-lesiones lineales, lo que facilita la difusión del fármaco.

Ventajas​

La alta rigidez mecánica permite una penetración fácil y fiable en la piel.

Desventajas​

La fragilidad conlleva un riesgo de fractura de la aguja durante el transporte, manipulación o inserción.

📌 Estudio de caso: Fabricación y caracterización de microagujas de silicio sólido recubiertas de oro-con biocompatibilidad mejorada- https://doi.org/10.1007/s00170-018-2596-3


2. Microagujas huecas (HMN)

Las microagujas huecas son esencialmente agujas hipodérmicas convencionales.reducido a dimensiones micrométricas. Pueden configurarse como una sola aguja o una matriz montada sobre una base, que puede conectarse a un dispositivo externo que proporciona una fuerza impulsora para inyectar líquido o medicamentos a través del lumen interno.

Categoría

Detalles

Fabricación​

Procesos de extrusión-estirado de termoplásticos, entre otros.

Entrega de medicamentos​

De manera similar a la inyección subcutánea,-los medicamentos líquidos se impulsan mediante presión a través de la luz del HMN hacia la piel.

Ventajas​

Permite un control de dosis preciso-bajo demanda y adaptado a cada paciente.

Desventajas​

La tirantez de la piel puede limitar la velocidad de administración y el volumen total de líquido.

📌 Estudio de caso: https://doi.org/10.1063/5.0008983


3. Microagujas recubiertas (CMN)

Las microagujas recubiertas se fabrican usandomateriales biodegradables y biocompatibles, capaz de administrar rápidamente medicamentos de alto-peso molecular-en la piel. Los medicamentos se almacenan en una fase sólida como un recubrimiento en la superficie de la aguja, lo que mejora la estabilidad a largo plazo-.

Categoría

Detalles

Fabricación​

Recubrimiento por inmersión,-rollo, capa-por-capa y recubrimiento por aspersión-.

Entrega de medicamentos​

Después de la inserción, el recubrimiento del fármaco-soluble en agua se disuelve desde la superficie MN hacia la piel, seguido de la retracción de la aguja.

Ventajas​

Rentable-eficaz, sencillo de utilizar y capaz de administrar grandes dosis de fármaco.

Desventajas​

El revestimiento puede desprenderse durante la inserción; La cinética de disolución en la piel afecta la liberación del fármaco, pero es difícil de controlar con precisión.

📌 Estudio de caso: Un método novedoso para la fabricación de microagujas recubiertas con dosis de fármaco homogénea y controlable para la administración transdérmica de fármacos- https://doi.org/10.1007/s13346-022-01123-8


4. Disolver microagujas (DMN)

Las microagujas que se disuelven se fabrican a partir demateriales de matriz biocompatibles-solubles en agua, eliminando preocupaciones sobre los residuos de fracturas de agujas y la biocompatibilidad. Tras la inserción, las puntas de las agujas se disuelven en el líquido intersticial, liberando naturalmente el fármaco encapsulado.

Categoría

Detalles

Fabricación​

Fundición en dos-pasos,-soplado de gotas, litografía centrífuga, fotopolimerización y litografía por dibujo.

Entrega de medicamentos​

Dentro de la matriz se encapsulan polímeros biodegradables y medicamentos a base de-azúcar{1}}soluble en agua. Los DMN se degradan completamente o se disuelven en la piel, logrando la liberación completa del fármaco.

Ventajas​

Excelente biocompatibilidad; administración simplificada en un solo paso-(no es necesario quitar parches); sin residuos punzantes biopeligrosos.

Desventajas​

Capacidad limitada de carga de medicamentos; resistencia mecánica moderada que afecta la penetración en la piel; Pérdida potencial de bioactividad del fármaco durante la fabricación o almacenamiento.

📌 Estudio de caso: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120749


5. Hidrogel-Formando microagujas (HFMN)

Las microagujas formadoras de hidrogel-se preparan a partir dehidrogel-formando matrices poliméricas. Tras su inserción, estas matrices absorben rápidamente el líquido intersticial, lo que hace que el hidrogel se hinche y se forme.conductos continuos y sin obstrucciones​ para la permeación sostenida de la droga.

Categoría

Detalles

Fabricación​

Métodos-basados ​​en moldes y litografía de proyección con procesamiento digital de luz (DLP).

Entrega de medicamentos​

Los HFMN se hinchan in situ para crear conductos de hidrogel que permiten la difusión controlada del fármaco en la piel.

Ventajas​

(a) Alta carga de fármaco con perfiles de liberación controlables; (b) Los materiales poliméricos reticulados evitan la fractura de la aguja y las lesiones cutáneas asociadas; (c) El diseño hinchable-pero-no-disolvente permite una liberación sostenida y predecible del fármaco.

Desventajas​

La rigidez mecánica sigue siendo un desafío debido a la flexibilidad inherente de los polímeros de hidrogel.


Tabla comparativa resumida

Tipo

Característica clave

Mecanismo de entrega

Limitación principal

Sólido (SMN)​

Alta rigidez

Empujar y parchear

Fragilidad / riesgo de fractura

Hueco (HMN)​

luz interna

Inyección impulsada por presión-

Limitado por la tirantez de la piel.

Recubierto (CMN)​

Droga en la superficie

Recubrimiento disolvente

Cinética de disolución incontrolada.

Disolver (DMN)​

Matriz totalmente degradable

Disolución in-in situ

Baja carga de fármaco, preocupaciones sobre la estabilidad

Hidrogel (HFMN)​

Polímero hinchable

Conductos creados por hinchazón-

Rigidez insuficiente


Nota: Esta clasificación y resumen técnico es compilado por Engineering for Life (EFL). Para obtener más recursos u oportunidades de colaboración, comuníquese directamente con EFL.

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