이온토포레시스(iontophoresis)는 피부에서 전압 기울기를 이용하여 약물을 경피적으로 전달하는 과정입니다. 분자는 전기영동과 전기삼투에 의해 각질층을 통과하여 운반되며, 전기장이 피부의 투과성을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 현상은 전기 전류의 적용으로 인한 물질의 능동적 수송을 직접적 및 간접적으로 구성합니다. 이 운반은 화학 유량의 단위로 측정되며, 일반적으로 μmol/(cm2*시간)으로 표시됩니다. 이온토포레시스는 실험적, 치료적 및 진단적 용도로 사용됩니다.
이온토포레시스의 용도
실험실에서의 사용
이온토포레시스는 실험실 실험에서 유용하며, 특히 신경약리학에서 많이 사용됩니다. 신경전달물질은 자연적으로 뉴런 간에 신호를 전달합니다. 마이크로전기영동 기술을 통해 뉴론 근처에 신경전달물질 및 기타 화학 물질을 인위적으로 투여할 수 있으며, 이들 뉴런의 활동은 동시에 기록될 수 있습니다. 이 방법은 약리학적 특성과 자연적 역할을 설명하는 데 사용됩니다.
치료적 용도
치료적으로 전기추진 약물 투여(Electromotive Drug Administration, EMDA)는 피부를 통해 약물이나 기타 화학 물질을 전달합니다. 즉, 바늘 없는 주사로 설명할 수 있으며 비침습적이라고 할 수 있습니다. EMDA는 전기장을 필요로 하지 않는 피부 패치와는 다릅니다. EMDA는 전하를 띤 물질, 일반적으로 약물이나 생리활성 물질을 부적 전기적 힘으로 피부를 통해 전달합니다. 피부에 놓인 이온토포레시스 챔버에 작은 전류가 적용되며, 이는 전하가 있는 활성 물질과 그 용매 차량이 포함되어 있습니다. 다른 챔버 또는 피부 전극은 복귀 전류를 유지합니다. 한두 개의 챔버에는 활성 성분과 그 용매 차량이 포함된 용액이 채워집니다. 긍정적으로 전하를 가진 챔버, 즉 양극은 긍정적으로 전하된 화학 종을 밀어내고, 부정적으로 전하를 가진 챔버인 음극은 부정적으로 전하된 종을 피부로 밀어냅니다.
전기추진 약물 투여는 손바닥과 발바닥의 과다 발한을 치료하는 데 사용됩니다. 과다 발한 치료에서는 미약한 형태와 중간 형태에 대해 종종 일반 수돗물이 선택된 용액으로 사용됩니다. 매우 심각한 경우에는 콜린 억제제인 글리코피로니움 브로마이드나 글리코피롤레이트가 포함된 용액을 사용할 수 있습니다.
진단적 사용
아세틸콜린의 이온토포레시스는 내피의 건강을 테스트하기 위한 방법으로 연구에 사용되며, 이는 내피 의존적인 산화질소 생성 및 후속 미세혈관 확장을 자극합니다. 아세틸콜린은 긍정적으로 전하를 가지므로 양극 챔버에 배치됩니다.
필로카르핀 이온토포레시스는 낭포성 섬유증 진단의 일환으로 땀 분비를 자극하는 데 자주 사용됩니다.
역 이온토포레시스는 분자를 신체 외부로 제거하여 검출하는 기술입니다. 완충된 pH에서 피부의 부정적인 전하는 나트륨 및 칼륨 이온과 같은 양이온에 대해 선택성을 부여하여 이온토포레시스를 가능하게 하고, 그에 따라 전기삼투가 발생하여 용매가 양극으로 흐르도록 합니다. 전기삼투는 전기영동을 발생시키며, 이로 인해 중성 분자인 포도당이 피부를 통과하게 됩니다. 현재 이는 피부층을 통한 혈당 검출을 허용하는 GlucoWatch와 같은 장치에서 사용되고 있습니다.
