La terapia con microagujas no sólo brilla en aplicaciones clínicas, sino que también desempeña un papel cada vez más importante en el desarrollo de fármacos y la investigación científica básica. Proporciona a los científicos una herramienta sin precedentes para estudiar la función de la barrera cutánea, el mecanismo de penetración transdérmica de fármacos y la adquisición mínimamente invasiva de muestras biológicas.

Durante la etapa de desarrollo de fármacos, la función central de las microagujas se manifiesta en el modelo de evaluación in vitro para la administración transdérmica de fármacos. La cámara de difusión de Franz tradicional requiere el uso de piel aislada, aplicar el fármaco a la superficie de la piel y luego medir la concentración del fármaco en la cámara receptora. Este método requiere mucho tiempo-, tiene poca repetibilidad y no puede simular el verdadero estado mecánico de la piel. La matriz de microagujas puede servir como una "herramienta de perforación de la piel" estandarizada, creando microcanales uniformes y consistentes en piel aislada, estableciendo así una plataforma de detección transdérmica de alto-rendimiento. Las compañías farmacéuticas pueden utilizar esta plataforma para probar rápidamente las tasas transdérmicas de diferentes formulaciones y compuestos de diferentes pesos moleculares con la ayuda de microagujas, seleccionando así el esquema óptimo de administración de medicamentos.

En la investigación básica, el papel de las microagujas radica en la manipulación precisa del microambiente de la piel. Los investigadores pueden utilizar microagujas de diferentes longitudes y densidades para estudiar la distribución de las células inmunitarias, la densidad de las terminaciones nerviosas y la red vascular en diferentes capas de la piel. Por ejemplo, al inyectar trazadores marcados con fluorescencia en profundidades específicas usando microagujas y luego observando sus rutas de difusión en la piel usando un microscopio de dos-fotones, se puede revelar la dinámica del drenaje linfático y la eliminación de fármacos en la piel. Estos datos son cruciales para comprender la patogénesis de las enfermedades de la piel y optimizar las estrategias de administración de fármacos.

El papel de las microagujas en la recolección de muestras biológicas ha facilitado enormemente la investigación científica. Las biopsias de piel tradicionales requieren la extirpación quirúrgica de bloques de tejido, que causan traumatismos y cicatrices importantes. Los conjuntos de microagujas pueden recolectar cientos de pequeños núcleos de tejido a la vez, cada uno con un diámetro de sólo unos pocos cientos de micrómetros y una profundidad controlable. Estas muestras de micro-tejido pueden someterse a tinción histológica, análisis de expresión genética e investigación proteómica, y las pequeñas heridas en el sitio donante pueden sanar en unos pocos días. Esta tecnología de "biopsia mínimamente invasiva" permite seguir longitudinalmente la evolución de las lesiones cutáneas, por ejemplo, en estudios de psoriasis o cáncer de piel, donde se pueden realizar muestreos repetidos sin afectar la calidad de vida del paciente.

Además, las microagujas también demuestran funciones únicas en los campos de la terapia celular y genética. Al cargar ARNm que codifica proteínas terapéuticas o sistemas de edición de genes CRISPR-Cas9 en microagujas solubles, pueden llegar directamente a las células de la piel. Este método de administración no-viral evita los riesgos de inmunogenicidad e integración causados ​​por los vectores virales tradicionales. En modelos de ratón, la vacuna de ARNm administrada mediante microagujas indujo con éxito una fuerte respuesta inmunitaria anti-tumoral. La terapia con microagujas está evolucionando desde una simple herramienta de administración a una plataforma multifuncional que conecta la investigación básica con la traducción clínica, impulsando el ritmo de innovación de toda la industria biofarmacéutica.