美国麻省理工学院（MIT）的研究人员利用超声波，发明出一种让皮肤渗透性更好的新方法。此举有可能让透皮贴剂释放更大的分子药物。这项新研究预示了传统给药方式未来的发展方向。
自20世纪70年代后期以来，透皮贴剂被用来替代其它给药方式，如口服药丸和注射。透皮给药的好处有：直接面向局部疼痛的缓解，控制药物释放的速度和避免注射。
第一代透皮贴剂通常仅限于从贴剂到皮肤之间释放小分子形式的药物，而大分子药物由于太大而难以渗透进入皮肤。这种情况限制了透皮贴剂可使用的药物种类。此外，贴片无法像注射用药那样即刻释放药物，一些需要立即进入血液的药物并不适合采用透皮贴剂。
目前，市场上最常见的贴片是尼古丁贴片、激素贴片、避孕贴片和阿片类贴片——全天候提供缓解疼痛的效果。
正在开发的下一代透皮贴剂解决了这些不足之处。它们给药速度更快，更加精确，甚至有望释放较大分子之类的药物，从而为贴片进军整个药物市场打开了大门。
为大分子给药铺平道路
MIT化学工程研究生、研究报告的作者之一卡尔·斯考尔哈默（Carl Magnus Schoellhammer）解释说，当使用任何液体（通常是水）将高低超声波应用到皮肤上，出现了汽蚀现象。汽蚀会导致气泡胡乱移动，并在皮肤表面的液体中形成涡流，最终变得不稳定而爆炸，使得微小的射流冲击皮肤，毫无痛苦地侵蚀几层皮肤，让皮肤更具渗透性。当在应用透皮贴剂之前使用这项技术时，可让具有较大分子的药物（如胰岛素）有效地穿越皮肤。
这项技术仍处于早期开发阶段。斯考尔哈默表示，这项新技术有可能会让糖尿病患者的生活变得更轻松，他们往往不得不每天注射药物。“糖尿病患者给自己注射药物相当频繁，如果从现在开始就能换一种做法，我相信，这将会大受欢迎。” 斯考尔哈默及其同事在上世纪90年代初期就从事这项研究工作。但是，他们的方法只适用于小分子药物，并会导致用药部位的渗透性杂乱无章，因为在这种情况下，所出现的汽蚀现象很难加以预测。
斯考尔哈默表示，为此，他们决定将高频超声波添加到低频超声波，以使皮肤上出现的汽蚀现象更加强烈，但也更具可预测性。这种做法的原理是，令更多的气泡集结起来，这些气泡随后在低频超声波的影响下内爆。与此同时，它产生的压力波实际上使气泡保持适当的位置，由此限制了这些气泡的侧向运动，因此更加均匀。气泡在接受治疗的整个区域内爆，而不是以一种随机的方式爆炸。
这种方法针对猪的皮肤进行了测试，迄今仅对两种分子化合物（葡萄糖和菊粉）实施了给药，这些碳水化合物与胰岛素具有类似大小的分子。
斯考尔哈默承认，这种新的研究方法并不能像注射方式那样快速地释放药物。不过，他说，如果不对皮肤进行预处理，透皮贴剂就只能局限于可以自然穿越皮肤的小分子药物，这将制约透皮贴剂的用途。
斯考尔哈默的研究只是近年来人类在对有价值的下一代透皮贴剂探索中所开展的众多新研究项目之一。
像注射那样快速透皮给药
另外一种是由Zosano公司开发的快速给药贴片ZP-PTH，该贴片正处于Ⅲ期临床研究阶段，被用来治疗严重的骨质疏松症。Zosano公司表示，这种贴片可以与皮下注射非常类似的方式释放药物。Zosano公司业务开发部门的布赖恩·里皮（Brian Rippie）解释说：“我们并不是使用一针注射的方式，而是通过1400个显微针头渗透皮肤的最上层，进入真皮层。这些针头实际上涂上了药物，但是，由于药物处在不同的接入点，药物会很快脱离显微针。”
里皮表示，透皮给药贴片（如ZP-PTH快速给药贴片）能够弥补通过注射进行快速止痛和通过口服药物来缓慢解决疼痛之间的不足。比如，用来治疗偏头痛的药物可通过注射和口服这两种方式给药。
贴片将和注射一样快地释放药物，因此，不用等候口服药物发挥治疗作用，但它使用起来更舒服和方便，患者不必在舒适性和速度之间做出选择。透皮贴片的给药方式力求让患者获得更好的治疗体验，这可能会提高患者的用药依从性，改善治疗效果。
目前，市场上销售的甲状旁腺激素（PTH）药物必须每天进行注射，这令医生/患者采用这些产品形成了障碍。目前，只有8%的严重骨质疏松症患者接受PTH的治疗，这种治疗被认为是最后一道防线。
Zosano公司拟在亚洲市场让ZP贴片技术应用于PTH，这种技术在美国和欧洲市场上也将很快接近于商业化。
用贴片取代注射针头具有许多好处，它不只为那些有针头恐惧症的患者提供了新的选择，它还会带来总体上的成本和安全好处。患者不必丢弃针头，减少了意外针扎的危险性，而这些因素每年都会产生成千上万美元的额外医疗费用。
此外，里皮相信，它也会给制药公司带来更多的商业优势。
随着新一代透皮给药系统目前正在被开发和试验，贴片有可能会在给药市场成为一个引人注目的竞争者。
也许在未来的某个时候，透皮给药系统（如Zosano的ZP贴片技术和MIT即将接受安全测试的超声波技术）将结合在一起，达到超快和更大分子药物的给药效果，从而彻底消除侵入性注射的必要性。
