Microneedle Patch : Inovasi Vaksinasi Tanpa Jarum Suntik

Majalah Farmasetika – Penghantaran sebagian besar vaksin dengan jarum suntik melalui injeksi intramuskular ataupun subkutan dapat menimbulkan rasa sakit dan trauma pada anak (Arlyn et al., 2018). Selain itu, jarum suntik dapat menjadi media penularan HBV, HCV, dan HIV (Dul et al., 2014). Oleh karena itu, penghantaran injeksi tanpa jarum suntik seperti jet injector dan microneedle merupakan metode yang tepat untuk menghantarkan vaksin ke dalam jaringan (Ren et al., 2014).

Microneedle merupakan teknik pemberian obat secara mekanik dengan panjang 100-500 µm. Strukturnya berupa piramid atau kerucut dengan bagian puncak tajam agar dapat menembus kulit. Jarum dari sediaan microneedle hanya menembus sampai epidermis sehingga tidak menimbulkan rasa sakit karena tidak sampai ke saraf nyeri (Annisa, 2020). Ketika susunan microneedle masuk ke dalam kulit, polimer akan terdegradasi/larut dan melepaskan obat yang dienkapsulasi sehingga vaksin dapat sampai ke dalam tempat absorpsi (Shafa dan Sriwidodo, 2021).
Pendekatan vaksin dengan microneedle patch dapat mengurangi biaya vaksinasi seiring dengan penurunan kebutuhan akan rekonstitusi vaksin dan tenaga medis (Adhikari et al., 2016). Beberapa keunggulan metode tanpa jarum suntik antara lain tidak menyakitkan, meningkatkan penerimaan, mengurangi cedera jarum suntik (Arlyn et al., 2018), meningkatkan keselamatan kerja personel, menyederhanakan jadwal imunisasi, dan lebih ekonomis (Adhikari et al., 2016).

Beberapa vaksin yang diketahui telah ada dalam bentuk microneedle patch diantaranya adalah vaksin influenza (Komarredy et al., 2011), serta vaksin measles & rubella (Micron Biomedical, 2020) ,vaksin tuberkulosis, dan inactivated poliovirus (IPV) (Rotgers et al., 2019).
Vaksin yang diadministrasikan dalam bentuk microneedle patch yang telah masuk kedalam tahap uji klinik diantaranya ada vaksin influenza serta vaksin measles & rubella.

Vaksin influenza telah masuk ke dalam fase I terkait keamanan, reaktogenisitas, akseptabilitas, dan imunogenisitas terhadap subjek dewasa yang sehat berusia 18-49 tahun. Adapun hasilnya menunjukkan bahwa vaksinasi influenza menggunakan microneedle patch dapat ditoleransi & diterima dengan baik, dan menghasilkan respons imunologis yang kuat, baik diadministrasikan oleh tenaga kesehatan atau secara mandiri (Rouphael et al., 2017). Sedangkan untuk hasil uji klinik dari vaksin measles & rubella belum tersedia untuk publik (Micron Biomedical, 2020)

Terdapat 4 jenis microneedle yaitu solid microneedle, coated microneedle, dissolving microneedle, dan hollow microneedle. Solid microneedle merupakan microneedle yang biasanya digunakan untuk pre-treatment kecantikan pada kulit dimana jarumnya akan membentuk pori. Coated microneedle merupakan microneedle dengan formula zat aktif yang dienkapsulasi pada permukaan jarum. Dissolving microneedle yaitu microneedle yang terlarut ke dalam lapisan epidermis sehingga tidak meninggalkan sisa ketika patch dilepaskan. Yang terakhir yaitu hollow microneedle merupakan microneedle dengan zat aktif yang terletak dalam celah-celah jarum (Shafa dan Sriwidodo, 2021).
Umumnya, metode fabrikasi microneedle patch meliputi pembuatan cetakan microneedle, pembuatan larutan pendukung campuran vaksin dan eksipien, dan evaluasi. Untuk menghasilkan ukuran dan jumlah microneedle yang sesuai, dibuat cetakan dari bahan karet silikon/silicone rubber RTV yang bersifat elastis dan mudah dibentuk (Witt, et al., 2013), pun campuran resin dan karet silikon yang bersifat sangat keras. Cetakan dengan bahan yang elastis lebih dipilih karena akan memudahkan pelepasan microneedle yang berukuran sangat kecil dan tidak akan merusak bentuk microneedle yang dihasilkan (Shikida, et al., 2014).

Penentuan morfologi merupakan karakteristik yang penting bagi microneedle untuk mengetahui strukturnya. Suatu metode sederhana dan cepat untuk menentukan morfologi tersebut adalah dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) (Pinem, 2011). Microneedle harus menunjukkan panjang 150-1500 µm, lebar 50-250 µm, diameter 1-25 µm, dan berbentuk kerucut dengan puncak yang tajam (Sharma, 2019).

Daftar Pustaka
Andhika, B. et al., 2016. Assessing the Potential Cost-Effectiveness of Microneedle Patches in Childhood Measles Vaccination Programs. Drugs R D. 6(1): 327–338.
Annisa, V., 2020. Sistem Penghantaran Obat Transdermal Dissolving Microneedle (DMN) Serta Potensinya Sebagai Penghantaran Vaksin. Acta Pharm Indo. 8(1): 36-44.
Arlyn, P., Inayah, dan Murtiningsih. 2018. Nyeri Bayi saat Dilakukan Penyuntikan Imunisasi di Puskesmas Kota Tomohon Sulawesi Utara. Pinlitamas. 1(1): 290-297.
Dul, et al. 2014. About Pneumococcal Vaccine. Tersedia daring di https://www.cdc.gov/vaccines/vpd/pneumo/hcp/about-vaccine.html. [Diakses 21 Januari 2021]
Kommareddy, S., B.C. Baudner, S. Oh, S. Kwon, M. Singh, D. T.O’hagan. 2011. Dissolvable Microneedle Patches for the Delivery of Cell-Culture-Derived Influenza Vaccine Antigens. Journal of Pharmaceutical Sciences. 101(3): 1021-1027.
Micron Biomedical. 2020. Measles and Rubella Vaccine Microneedle Patch Phase 1-2 Age De-escalation Trial. Tersedia daring di https://clinicaltrials.gov/ct2/show/record/NCT04394689. [Diakses 10 Oktober 2021].
Pinem, J. A. dan R. Angela. 2011. Sintesis Dan Karakterisasi Membran Hibrid PMMA/TEOT: Pengaruh Konsentrasi Polimer. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”: Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia.
Ren, T., Wang, X., Zhang, S., dan Yang, P. H. 2014. Vaccine and Needle-Free Vaccination Delivery System. Journal of Microbial and Biochemical Technology. 6(6): 359-360.
Rotgers, A.M., A. S. Cordeiro, R. F Donnelly. 2019. Technology Update: Dissolvable Microneedle Patches for Vaccine Delivery. Tersedia daring di https://www.dovepress.com/technology-update-dissolvable-microneedle-patches-for-vaccine-delivery-peer-reviewed-fulltext-article-MDER. [Diakses 10 Oktober 2021].
Rouphael, N. G., Paine, M., Mosley, R., Henry, S., TIV-MNP 2015 Study Group, et al. 2017. The Safety, Immunogenicity, and Acceptability of Inactivated Influenza Vaccine Delivered by Microneedle Patch (TIV-MNP 2015): A Randomised, Partly Blinded, Placebo-controlled, Phase 1 Trial. Lancet (London, England). 390(10095): 649–658.
Shafa, A. & Sriwidodo, 2021. Microneedle: Teknologi Baru Penghantar Vaksin COVID-19. Majalah Farmasetika. 1(85-98): 6.
Sharma, M. 2019. Applications of Targeted Nano Drugs and Delivery Systems: Transdermal and Intravenous Nano Drug Delivery Systems. Radarweg: Elsevier B,V,
Shikida, M., Kitamura, S., Miyake, C. dan Bessho, K. 2014. Micromachined Pyramidal Shaped Biodegradable Microneedle. Microsyst Technol. 20: 2239–2245.
Witt, N. et al. 2013. Silicone Rubber Nanocomposites Containing A Small Amount of Hybrid Fillers with Enhanced Electrical Sensitivity. Mater Des. 45: 548-554.