Mikrocząstki to małe kulki o potencjalnie bardzo szerokim zastosowaniu w farmacji i medycynie. W zależności od przeznaczenia mikrocząstki mogą być lite, porowate albo puste w środku. Wykonuje się je z leku, biokompatybilnego polimeru lub ich mieszaniny. Wielkość takich cząstek mieści się w zakresie 1-500 µm, ale niezbędny jest wąski rozkład średnic uwzględniający wymagania konkretnego przeznaczenia. Dla specyficznych zastosowań wytwarzane są również cząstki w skali nano, o średnicach poniżej 100 nm.

Mikrocząstki mogą być podstawą stworzenia systemu terapeutycznego do podawania leków. Z matrycy takich kulek substancja aktywna będzie w kontrolowany sposób uwalniała się na drodze dyfuzji oraz przy jednoczesnej degradacji matrycy, w przypadku zastosowania materiałów biodegradowalnych. Mikrocząstki mogą być podawne do organizmu pacjenta różnymi drogami. W formach doustnych mogą stanowić wypełnienie tabletek i kapsułek dojelitowych. Znajdują również zastosowanie jako proszki do inhalacji. Coraz częściej są wykorzystywane przy tworzeniu implantacyjnych systemów terapeutycznych co oznacza, że zawierające lek kulki wykonane z biodegradowalnego materiału są unieruchamiane w tkance (np. mięśniowej lub pod skórą). Taka droga podania umożliwia zarówno terapię lokalną jak i ogólnoustrojową. Poprzez powolne uwalnianie leku np. przez kilka tygodni zmniejsza się uciążliwość faramakoterapii – pacjent nie musi pamiętać o codziennym przyjmowaniu kolejnych dawek. W przypadku mikrocząstek o średnicy mniejszej od średnicy naczyń włosowatych i podawanych do krążenia ogólego możliwe jest opracowanie formy leku do terapi celowanej, w której lek dociera selektywnie jedynie do określonych komórek. Osiąga się to poprzez modyfikację składu powierzchni cząstek, tak by gromadziły się jedynie w tkance objętej stanem zapalnym lub w nowotworze.

Oprócz farmakoterapii mikrocząstki mogą mieć inne zastosowanie w medycynie. Puste w środku cząstki tzw. mikrobalony o precyzyjnie dobranej średnicy wykonane z biodegradowalnych związków mogą być stosowane do embolizacji (blokowania) naczyń krwionośnych zaopatrujących w składniki odżywcze tkankę objętą rakiem. Jest to niskoinwazyjny zabieg zapewniający redukcję guza nowotworowego. Mikrobalony służą również jako kontrast przy ultrasonografii - ich zawiesinę podaje się do naczyń krwionośnych dla wzmocnienia sygnału.

Jest wiele metod wytwarzania mikrocząstek, a wybór techniki powinien być podyktowany wymaganiami odnośnie morfologii i wielkości cząstek, akceptowalnej szerokości przedziału średnic a także wydajności procesu. Podstawowy podział tych technik można oprzeć na rodzaju fazy, w której następuje formowanie cząstek: faza gazowa lub faza ciekła. I tak do pierwszej grupy można zaliczyć różne techniki suszenia rozpyłowego oraz atomizację elektrohydrodynamiczną (EHDA), druga grupa obejmuje polimeryzację lub modyfikację chemiczną prowadzoną w roztworze oraz odparowanie rozpuszczalnika z emulsji. W Laboratorium Inżynierii BioMedycznej do otrzymywania mikrocząstek stosuje się wszystkie wymienione powyżej techniki, przy czym wiele z nich prowadzimy w samodzielnie przez nas do tego celu zaprojektowanych aparatach. Produkujemy mikrocząstki z biodegradowalnych polimerów: polikaprolaktonu (PCL), kwasu polimlekowego (PLA) oraz chitozanu. Tworzymy formy do uwalniania zarówno lipofilowych jak i hydrofilowych leków. Opracowaliśmy np. mikrocząstki z PCL o średnicy 100+-10 µm do uwalniania przez 14 dni leku na degeneracyjną chorobę centralnego układu nerwowego. Dodatkowo posiadamy własną metodykę badania in vitro profilu uwalniania substancji aktywnej z tych wyjątkowo małych form leku.

• Production of controlled drug delivery particles by EHDA (english - 2566kb)
• Badania in vitro szybkości uwalniania leków (polish - 1074kb)