Photoinitiator-free gelatin hydrogel microneedles for acute gouty arthritis treatment.

چکیده اصلی

Photo-crosslinked microneedles (MNs) are widely used in biomedical applications, but their dependence on exogenous photoinitiators continues to pose a fundamental challenge to their further advancement. Herein, we have developed a hydrogel MN system loaded with self-assembled nanoparticles (NPs). The NPs are composed of natural polyphenols and indomethacin. The MN system is rapidly dissolving and is fabricated through an initiator-free photo-crosslinking process. Systematic investigation of the gel composition, swelling behavior, and mechanical properties of lipoic acid-modified gelatin (GelLA)-based MNs demonstrated both swelling and mechanical strength could be readily tuned. Notably, the tunable mechanical feature of GelLA enabled effective penetration of the stratum corneum, facilitating efficient transdermal drug delivery. Compared with gelatin methacryloyl, GelLA-based hydrogel MNs prepared at the same concentration exhibited superior biocompatibility, while eliminating the potential cytotoxicity associated with exogenous photoinitiators. Further in vivo evaluation in an acute gouty arthritis model demonstrated that the MN system could significantly alleviate joint inflammation through rapid drug release, highlighting its potent anti-inflammatory efficacy. Overall, this initiator-free, photo-crosslinkable GelLA-based MNs system offered a safe, efficient, and user-friendly strategy for local drug delivery in the management of acute gouty arthritis.

ترجمه فارسی چکیده

میکروسوزن‌های هم‌تقارن‌شونده با نور (MNs) کاربردهای زیست‌پزشکی گسترده‌ای دارند، اما وابستگی آن‌ها به فتواینده‌های بیرونی چالش بنیادین پیشرفت آن‌ها را ایجاد می‌کند. در اینجا، ما یک سیستم میکروسوزن هیدروژل حاوی نانوذرات خودسازمان‌یافته (NPs) توسعه دادیم. این نانوذرات از پلی‌فنول‌های طبیعی و ایندومتاسین تشکیل شده‌اند. سیستم میکروسوزن به سرعت حل می‌شود و از طریق فرآیند هم‌تقارن‌شونده با نور بدون عامل شروع‌کننده ساخته می‌شود. بررسی سیستماتیک ترکیب ژل، رفتار غلیظی و خواص مکانیکی میکروسوزن‌های مبتنی بر ژلاتین اصلاح‌شده با اسید لاکتیک (GelLA) نشان داد که هم غلیظی و هم استحکام مکانیکی قابل تنظیم هستند. به طور قابل توجهی، ویژگی مکانیکی قابل تنظیم GelLA نفوذ پوست بیرونی را ممکن کرد و انتقال دارو از طریق پوست را تسهیل می‌نمود. مقایسه با ژلاتین متاکرایل، میکروسوزن‌های هیدروژل مبتنی بر GelLA در غلظت یکسان، زیست‌سازگاری بهتری را نشان دادند، در حالی که سمیت سلولی احتمالی مرتبط با فتواینده‌های بیرونی را حذف کردند. ارزیابی بیشتر در مدل آرتروز التهابی حاد گوت نشان داد که سیستم میکروسوزن می‌تواند التهاب مفصل را به طور قابل توجهی تسکین دهد از طریق رهاسازی سریع دارو، که اثربخشی ضدالتهابی قوی آن را برجسته می‌کند. در مجموع، این سیستم میکروسوزن مبتنی بر GelLA بدون عامل شروع‌کننده و هم‌تقارن‌شونده با نور، یک استراتژی ایمن، کارآمد و کاربرپسند برای تحویل داروی محلی در مدیریت آرتروز التهابی حاد گوت ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی