Микроиглената терапия не само блести ярко в клиничните приложения, но също така играе все по-важна роля в разработването на лекарства и фундаменталните научни изследвания. Той предоставя на учените безпрецедентен инструмент за изследване на кожната бариерна функция, механизма на трансдермално проникване на лекарства и минимално инвазивно получаване на биологични проби.

По време на етапа на разработване на лекарството, основната функция на микроиглите се проявява в модела за in vitro оценка за трансдермално доставяне на лекарство. Традиционната дифузионна камера на Franz изисква използването на изолирана кожа, нанасяне на лекарството върху повърхността на кожата и след това измерване на концентрацията на лекарството в приемащата камера. Този метод-отнема време, има слаба повторяемост и не може да симулира истинското механично състояние на кожата. Решетката от микроигли може да служи като стандартизиран „инструмент за перфорация на кожата“, създавайки еднакви и последователни микроканали върху изолирана кожа, като по този начин установява високо-платформа за трансдермален скрининг. Фармацевтичните компании могат да използват тази платформа за бързо тестване на трансдермалните скорости на различни формулировки и съединения с различно молекулно тегло с помощта на микроигли, като по този начин отсяват оптималната схема за доставяне на лекарства.

Във фундаменталните изследвания ролята на микроиглите е в прецизното манипулиране на кожната микросреда. Изследователите могат да използват микроигли с различна дължина и плътност, за да изследват разпределението на имунните клетки, плътността на нервните окончания и съдовата мрежа в различни слоеве на кожата. Например, чрез инжектиране на флуоресцентно маркирани маркери в определени дълбочини с помощта на микроигли и след това наблюдение на пътищата им на дифузия в кожата с помощта на дву-фотонен микроскоп, може да се разкрие динамиката на лимфния дренаж и клирънса на лекарството в кожата. Тези данни са от решаващо значение за разбирането на патогенезата на кожните заболявания и оптимизирането на стратегиите за доставяне на лекарства.

Ролята на микроиглите при събирането на биологични проби значително улесни научните изследвания. Традиционните кожни биопсии изискват хирургично отстраняване на тъканни блокове, които причиняват значителна травма и белези. Микроиглените масиви могат да събират стотици малки тъканни ядра наведнъж, всяко с диаметър само няколкостотин микрометра и с контролируема дълбочина. Тези микро-тъканни проби могат да бъдат подложени на хистологично оцветяване, анализ на генната експресия и протеомични изследвания, а малките рани на донорното място могат да зараснат в рамките на няколко дни. Тази технология за „минимално инвазивна биопсия“ дава възможност за надлъжно проследяване на еволюцията на кожните лезии, например при изследвания на псориазис или рак на кожата, където може да се извърши повторно вземане на проби, без да се засяга качеството на живот на пациента.

Освен това микроиглите демонстрират уникални функции в областта на клетъчната и генната терапия. Чрез зареждане на иРНК, кодираща терапевтични протеини или CRISPR-Cas9 системи за редактиране на гени в разтворими микроигли, те могат директно да доставят до клетките на кожата. Този не-вирусен метод на доставяне избягва имуногенността и рисковете от интегриране, причинени от традиционните вирусни вектори. При миши модели иРНК ваксината, доставена от микроигли, успешно индуцира силен противо-туморен имунен отговор. Микроиглената терапия се развива от прост инструмент за доставяне до многофункционална платформа, която свързва основни изследвания с клиничен превод, движейки скоростта на иновациите на цялата биофармацевтична индустрия.