離子電滲療法是一種基於電流的無創給藥技術，特別適用於眼內給藥。當前的眼部離子電滲療法裝置使用低電流強度，這顯著限制了大分子和奈米顆粒 (NP) 的輸送效率。由於焦耳加熱和電化學 (EC) 反應，增加電流強度會導致眼部組織損傷。
最近，科研人員描述了一種基於水凝膠離子迴路 (HIC) 的離子電滲裝置，用於高效眼內大分子和 NP 遞送。團隊基於 HIC 的裝置能夠最大限度地減少焦耳熱，有效緩衝 EC 反應產生的 pH 變化，並吸收電極過電位引起的熱量。因此，該裝置允許將高電流強度（~87 mA cm-2，比當前眼部離子電滲療法裝置高 10 倍以上）安全應用於眼睛，同時將眼部細胞死亡和組織損傷降至最低。與傳統離子電滲療法相比，高強度離子電滲療法顯著增強了眼內大分子和 NP 向前段和後段的輸送，最多可達 300 倍。治療有效濃度的貝伐單抗和地塞米松在離子電滲應用 10-20 分鐘內被輸送到目標組織隔室。該研究強調了基於 HIC 的裝置設計所帶來的顯著安全性增強，以及該裝置在臨床相關時間範圍內提供治療劑量的大分子和 NP 眼科藥物的潛力。
圖 1 基於水凝膠離子迴路 (HIC) 的高強度離子電滲裝置示意圖，用於大分子和奈米顆粒的眼內遞送。
圖 3 高強度離子電流應用的離體安全測試。
相關論文以題為A hydrogel ionic circuit-based high-intensity iontophoresis device for intraocular macromolecules and nanoparticles delivery發表在《Advanced Materials》上。通訊作者是內布拉斯加大學醫學中心Fan Zhao、Siwei Zhao。
參考文獻：
doi.org/10.1002/adma.202107315
