2022年6月23日日本農工大學(農工大)宣布，他們開發了一種產生納米霧的簡單方法。這種納米霧可替代傳統的針頭注射器注射藥物，在不刺破皮膚的情況下，通過透皮吸收進入血液，而且藥物的吸收效率比針頭注射更高；這種技術也可以用於製作高滲透的化妝品。這項發明的詳細內容發表在了英國在線綜合學術期刊《科學報告(Scientific Reports)》上，論文作者屬於一個研究小組，他們分別是日本農工大學研究生院工學部物理工學科碩士研究生渡邊良輔、生物應用科學部食料能量學科碩士研究生田中詩織、研究生院尖端物理工學部副教授吉野大輔、副教授宮地悟代。
近年來在醫療領域，將藥物由皮膚表面滲透進入人體內的“透皮吸收藥物輸送”方法深受人們關注。據說利用這種方式給葯，可以使進入皮下的藥物緩慢進入血管，達到血液中的藥物濃度長期保持在相同數值的效果，上下波動不大，因此能夠有效地減少藥物的副作用。
為了使藥物有效地穿過皮膚進行滲透，藥物的納米尺寸就變得非常重要；而且需要對藥液進行霧化處理，以增加單位藥液的表面積，也就是增加藥液與皮膚接觸的幾率。為了達到最好的納米霧化效果，本研究小組研發了一種大氣壓力等離子體液體霧化技術。其霧化後藥物顆粒效果的電子顯微鏡照片如下圖所示。
日本農工大開發的用於無針注射的藥液大氣壓力等離子體霧化技術產生的藥物顆粒效果掃描電子顯微鏡照片
該技術的發明小組介紹說，他們在具有噴射開口的(因此是大氣壓力)、外徑8mm、內徑6mm的硼硅酸玻璃管內設置16根前端磨成90度錐形角的針狀電極；在硼硅酸玻璃管的外側繞上螺旋狀的接地電極；在玻璃管內電極上12.5kV、10kHz的中頻交流高電壓，就能夠通過介質屏蔽放電在管內產生大氣壓力等離子體；用注射針頭往玻璃管內注入和補充藥液，就可以在玻璃管噴口噴出納米霧化藥液了。
利用電子顯微鏡觀察發現，當以每分鐘10~100μL的速率輸送液體時，納米霧的粒度尺寸有效可調，最大尺寸也在400nm以下。
通過納米尺寸的霧化可促進透皮吸收；在不停往玻璃管內補充藥液的情況下，可以持續將藥液輸送到目標部分。與傳統的靜電噴塗方法相比，納米霧生成機制位於硼硅酸玻璃管內的電極與玻璃管外的螺旋形接地線圈之間的電氣閉合電路，因此具有很高的安全性。
該方法可霧化的液體不僅可以是水性液體(溶液)，也可以用油性液體(溶液)產生相對粘度較高的油性液體的納米霧。
截止目前為止，該項研究對納米霧生成進行了驗證的液體有超純水、磷酸緩衝鹽水、麻油3種，除了確認納米霧化是可能的外，生成的霧顆粒也大多達到能夠通過皮膚屏障功能的大小。 此外，通過詳細闡明該方法產生的化學納米霧的透皮吸收特性，該公司表示，該技術還可以用於促進藥物吸入、透皮吸收和高滲透化妝品等技術開發。
