南京大学研发一种载有腺苷的微针贴片，可用于伤口愈合
2021-08-06 16:22:24   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

皮下注射针头非常高效，已在生物大分子、胰岛素、疫苗等药物输送中得到了广泛应用。但是，皮下注射针头具有侵入性、稳定性问题和注射不规范等一系列人们关注的内容，并导致需要高技能的医生进行管理。因此，利用微针替代传统的皮下注射针头具有巨大的潜力，可以轻松、无痛、安全地实现药物输送。

微针示例：可溶性微针（左）和非溶解性微针（右）

据麦姆斯咨询报道，近期，南京大学赵远锦教授团队将微针与光热材料相结合，研发了一种可用于伤口愈合的可控释放微针贴片。该项研究成果以“MXene-Integrated Microneedle Patches with Innate Molecule Encapsulation for Wound Healing”为题发表于Research期刊，论文链接：https://doi.org/10.34133/2021/9838490。

伤口治疗涉及复杂的修复过程，已成为全世界医疗保健问题和经济负担。鉴于此，研究人员已经开发了各种疗法来促进伤口愈合，例如药物干预、细胞移植和人工皮肤等。其中，使用化学或生物制剂的药物干预因其有效性和成本低而成为最受欢迎的方法之一。在这种疗法中，已经提出了基于具有不同形态设计的生物材料的多种药物递送系统，以延长释放时间并降低药物的潜在毒性。微针可以以无创和无痛的方式穿透皮肤，在构建药物输送系统方面受到了极大的关注和研究。迄今为止，基于微针的药物输送系统已显示出治疗糖尿病、骨关节炎和伤口愈合等多种疾病的效果。尽管取得了许多成功，但是大多数微针的释放策略很简单，并且在可控的主动递送方面存在困难。此外，这些系统中使用的常见药物是合成化合物，而很少探索使用天然分子进行伤口愈合。因此，仍然需要开发载有生物合成活性的新型微针，以实现有效的伤口愈合。

为此，南京大学赵远锦教授团队提出了一种载有腺苷的MXene集成微针贴片，实现了腺苷分子的有效装载和可控释放，动物模型也表明该补片能够有效地促进血管生成和伤口愈合。腺苷被认为是体内普遍存在的活性成分，它可以通过激活G蛋白偶联的腺苷受体来调节细胞行为。一旦组织受到损伤，局部腺苷浓度会增加以加速修复过程。最近的研究证明了腺苷在新生血管形成和纤维化中的价值，这表明腺苷是伤口愈合的理想候选者。

载有腺苷的MXene集成微针贴片用于伤口愈合的机理

研究人员通过使用硼酸盐和MXene混合水凝胶复制微孔模板来开发所需的微针贴片。由于硼酸盐分子具有与腺苷动态共价键合的能力，因此采用PEGDA水凝胶作为主体材料来构建贴片。衍生的PBA贴片不仅可以输送外源性腺苷，而且还具有螯合内源性腺苷用于损伤修复的能力。在近红外 (NIR) 照射下，MXene可以快速将光能转化为热能，从而加速负载腺苷的释放，以维持损伤部位周围的激活信号。体外细胞实验揭示了载有腺苷的MXene集成微针贴片在增强血管生成方面的作用。当应用于动物模型时，证明该微针贴片有效地有助于促进血管生成，从而加速伤口愈合过程。

MXene集成微针贴片的制备及表征

载有腺苷的MXene集成微针贴片促进血管生成效应的体外评价

为了评估载有腺苷的微针贴片在体内的实用价值，通过在大鼠上人工制造伤口来进行动物实验。将大鼠随机分为5组，磷酸盐缓冲液处理组（对照组）、无腺苷的PBA/PEGDA微针贴片（MN组）、载有腺苷的PBA/PEGDA微针贴片（“MN+腺苷”组）、常规NIR照射下的无腺苷的PBA/PEGDA微针贴片（“MN+NIR”组），以及常规NIR照射下的载有腺苷的PBA/PEGDA微针贴片（“MN+腺苷+NIR”组）。由于其特定的微观结构，微针可以通过增加贴片的粗糙度来确保对伤口部位的粘附。此外，微针的存在进一步增强了用于伤口治疗的水凝胶表面积。记录各组伤口恢复过程，分别在第0天、第2天、第4天、第6天、第8天计算伤口面积，证明“MN+腺苷”组在加速伤口愈合方面的表现优于MN组和对照组。此外，“MN+腺苷+NIR”组的疗效优于“MN+腺苷”组，这可能与NIR照射下促进腺苷释放有关。

载有腺苷的MXene集成微针贴片用于伤口愈合的体内评价

延伸阅读：

《给药应用的微针专利态势分析-2020版》

《电子皮肤贴片技术及市场-2021版》