جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Development of Dissolving Microneedles for local Methotrexate and lubricants Delivery: A Strategy for Improved Pain and Treatment Management of Rheumatoid Arthritis ساخت پچ ریزسوزن‌ حل‌شونده برای درمان و تسکین درد بیماری آرتریت روماتوئید 39 51 733589 FA سید سپهر کوچک کوثری گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران علی پورخلیل گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-9472-2546 هادی تابش گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-0529-221X حسن فرخ زاد گروه پتروشیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران مصطفی بشیری برازنده گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0003-2346-0480 علی گلکار گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0000-8748-3698 Journal Article 2025 05 23 <em>Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic inflammatory joint disease affecting the synovial membrane and disrupting the healthy production of synovial fluid, the natural lubricant of joints. Conventional treatments based on methotrexate (MTX), despite their widespread use, are associated with limitations such as low bioavailability, high systemic toxicity, and poor tissue penetration. Furthermore, these methods primarily focus on inflammation reduction, often necessitating the concurrent administration of analgesics for pain relief. In this study, a dissolving microneedle patch was designed to co-deliver MTX and two lubricants, hyaluronic acid (HA) and glycerol. Mechanical testing revealed that the fabricated patch could withstand a force of 0.11 N per microneedle and effectively penetrate the initial four layers of Parafilm®, indicating its potential to penetrate joint tissue without fracture. In vitro release studies using rat skin demonstrated localized drug delivery, with 48.46% of MTX remaining in the tissue after release. Glycerol, in addition to contributing to lubrication, could potentially enhance the patch's flexibility, enabling conformal adaptation to joints with varying curvatures. The developed MN patch, with its potential for simultaneous treatment and pain alleviation, offers a promising avenue for improving rheumatoid arthritis therapies and presents a suitable alternative to existing market treatments.</em> آرتریت روماتوئید یک بیماری مزمن التهابی مفصلی است که غشای زلاله‌ای را تحت‌تأثیر قرار داده و تولید مایع زلاله‌ای، روان‌کننده طبیعی مفاصل، را مختل می‌کند. درمان‌های رایج مبتنی بر متوترکسات به‌رغم کاربرد گسترده، با محدودیت‌هایی چون فراهمی زیستی پایین، سمیت بالا، و نفوذپذیری ضعیف همراه هستند. همچنین، این روش‌ها به طور عمده بر کاهش التهاب تمرکز داشته و برای تسکین درد، نیازمند استفاده هم‌زمان از مسکن‌ها هستند. در این پژوهش، پچ ریزسوزن حل‌شونده‌ای طراحی شده که برای نخستین‌بار حاوی متوترکسات و دو روان‌کننده هیالورونیک اسید و گلیسرول است تا هم‌زمان به درمان و تسکین درد کمک کند. نتایج آزمایش‌های مکانیکی نشان دادند که پچ طراحی‌شده با تحمل نیروی 11/0 نیوتن به‌ازای هر ریزسوزن و نفوذ مؤثر در 4 لایه ابتدایی پارافیلم، قابلیت نفوذ به بافت مفاصل بدون شکستگی را دارد. آزمایش‌های رهایش برون‌تنی از پوست موش ویستار نشان داد که این پچ دارو را به‌صورت موضعی آزادکرده و 46/48 درصد دارو پس از رهایش در بافت باقی می‌ماند. گلیسرول، علاوه بر ایجاد روان‌کنندگی، انعطاف‌پذیری پچ را افزایش داده و توانایی شکل‌پذیری روی مفاصل با انحناهای متغیر را فراهم می‌کند. پچ ریزسوزنی طراحی‌شده با قابلیت درمان و تسکین هم‌زمان درد، امکان بهبود روش‌های درمانی آرتریت روماتوئید را فراهم کرده و جایگزینی مناسب برای روش‌های درمانی موجود در بازار محسوب می‌شود. https://www.nsmsi.ir/article_733589_551e3bd7fa38dcec70986b64dad69997.pdf