Den ökade användningen av biologiska läkemedel, som nu står för 25% av läkemedelsförsäljning, kräver ett skifte mot innovativa, icke-invasiva läkemedelsleveranssystem, som är enkla för patienter att använda. De flesta biologiska läkemedel administreras fortfarande via nålinjektioner - vilket är smärtsamt och obekvämt och begränsar patientens möjkighet att följa recept. Ett nytt leveranssystem undersöks i denna avhandling, rullande spikade mikrosfärer, och de erbjuder ett nytt tillvägagångssätt för topikal transdermal läkemedelsleverans (TDD) genom att kringgå hudens barriär, Stratum Corneum (SC), för att möjliggöra leverans av stora biomolekyler som proteiner och mRNA genom topikal applicering. Denna avhandling använde mikrosfärerna på ex vivo mänsklig hud och visade att 25 mikrosfärer skapade 5,000–6,000 mikroporer på bara 10 sekunder. I kombination med glycerin minskade mikrosfärerna hudens stress med 2x, jämfört med enbart glycerin eller mikrosfärer. Dessa resultat bekräftar potentialen hos rullande spikade mikrosfärer för både terapeutiska och kosmetiska tillämpningar, vilket skulle kunna erbjuda ett skalbart, smärtfritt alternativ till nålbaserad läkemedelsleverans. Avhandlingen lyfter även fram behovet av att ytterligare utforska framtida användningar av dessa mikrosfärer, inklusive optimering av koncentration, kliniska studier och mätning av effekterna av biologiska behandlingar i kliniska studier.

The rise of biologic drugs, now accounting for 25% of pharma sales, demands a shift toward innovative, non-invasive, drug delivery systems that are easily used by patients. Most biologics are still administered via needle injections – which are painful and inconvenient and limit patient adherence. A novel delivery system is explored in this thesis, rolling spiked microspheres, and they offer a new approach to topical transdermal drug delivery (TDD), bypassing the skin’s barrier, the Stratum Corneum (SC), to allow delivery of large biomolecules like proteins and mRNA through topical application. This thesis used the microspheres on human ex vivo skin, showing that 25 microspheres create 5.000–6.000 micropores in just 10 seconds. When paired with glycerin, the microspheres reduced skin stress by 2X compared to glycerin or microspheres alone. These findings validate the potential of rolling spiked microspheres for both therapeutic and cosmetic applications, which could provide a scalable, painless alternative to needle-based drug delivery. The thesis also highlights the need to further explore the future uses of these microspheres, including exploration of optimal concentration, clinical studies and measuring the effects of complex biologic treatments in clinical trials.