药物输送和装置的新发展

药物输送系统的工程进展对我们有效管理和治疗疾病的能力有着巨大的影响，有可能显著改善患者的结果。

全球医药市场，估值为1.2万亿美元2018年，预计到2023年将增长到1.7万亿美元。药物输送方法和设备的进步推动了这种增长。

药物输送的工程开发通常围绕着产品化、保质期和应用的最佳途径展开。近年来，在所有细分市场中，口服、鼻、直肠、注射、静脉、外用和植入式的新给药方法，以及提高给药效率的方法都在不断发展。

口服涉及片剂、粉末和液体应用，它们与消化轨道相互作用，提供进入血液的途径。压实片剂、涂料、凝胶胶囊(用于粉末和液体)的设计应用都涉及到提供药物的时间释放以延长药效的能力，以及对消化系统中的酶和酸的保护。许多病人喜欢这种方法，并且觉得很容易遵守。然而，当食物或其他药物处于同一路径时，这种方法也可能导致吸收缓慢。正因为如此，患者的获益可能会减少。

吸入可以帮助药物更快地被吸收，因为它们与一个相对较大的区域(肺)相互作用。不幸的是，由于吸入技术和药物粒径的限制，药物选择在这一点上非常有限。

直肠应用也提供更快的吸收，通过痔静脉，但患者不愿意使用这种方法。

皮下或肌内注射，与上面列出的方法相比，是一种更快的将药物进入血液系统的方法。药物的配方往往能提供长期的药物作用。然而，不同的患者采用相同的方法，其周围组织和肌肉的吸收过程可能存在一定的差异。

一些患者不喜欢使用针头，这一问题正通过开发微针应用得到解决，比如3M公司的空心微结构透皮系统(hMTS)，这种技术被更广泛地应用于自我注射。微针应用平台通常呈现一种阵列模式，有助于随着时间的推移，药物的吸收量。此外，固体微针的应用提供了一种方法，可以在不持续的手指刺痛的情况下，提供长时间的血液传感或测量。

静脉注射仍然提供了最即时的进入血流的途径，并通过控制应用对病人具有最可靠和最可再生的效果。这是最昂贵的选择，需要最多的监督

局部方法，特别是使用开发的医用级胶粘剂技术或水凝胶胶粘剂技术通过皮肤接触和最终吸收药物的透皮系统，是越来越受关注和投资的主题。透皮给药市场，估值为325亿美元2016年，预计到2023年将达到617亿美元。

新技术主要集中在采用透皮法是因为它是无创的，并且能够在相同的皮肤区域提供长时间的应用。由于大多数药物分子量较高，局部皮肤吸收效果较差，因此正在进行改进应用的研究。例如，离子导入是一种透皮贴剂，其电路提供了一个通过皮肤的低电压路径，以促进药物分子在皮肤深处的渗透。柔性、可伸缩电路的使用在这一技术中起着关键作用。将微针方法与透皮贴片和柔性电路相结合，可以为血糖监测和药物应用提供闭环监测血液的方法。输液器通常使用带有传感器技术的皮肤贴片，通过微针技术提供反馈，使药物输送的持续变化成为可能。

在皮肤贴片和微针技术是合作伙伴的地方，人们正在关注为药物管理提供反馈的闭环技术。“智能设备”一词与药物输送应用有关，其中，由于微电子、柔性/可伸缩电路和印刷薄膜、低成本应用的能力，柔性电路提供了更多的增长领域:

可植入的方法开始是像支架这样的装置，它被涂上一层药物。现在，可植入的方法已经发展到以药物释放为主要目的。这导致了一些最显著的病人护理改进，包括避孕药具、激素疗法和治疗眼病、癌症、骨科用途和许多其他用途。