清華新聞網(wǎng)12月15日電 痤瘡，俗稱(chēng)青春痘，是一種常見(jiàn)的慢性毛囊皮脂腺炎癥性皮膚病，主要發(fā)生于面部、胸背部等皮脂腺豐富的區(qū)域，易導(dǎo)致永久性瘢痕、色素沉著等，并可能引發(fā)心理焦慮以及社交恐懼與回避等。其發(fā)病機(jī)制主要是痤瘡丙酸桿菌在毛囊內(nèi)過(guò)度增殖，引起免疫識(shí)別，提升局部趨化因子（如IL-8/CXCL8）水平，招募大量中性粒細(xì)胞到毛囊及周?chē)嫫雍?，釋放溶酶體酶和活性氧自由基，實(shí)現(xiàn)殺菌的同時(shí)，也無(wú)差別地破壞周?chē)钠つw組織，導(dǎo)致毛囊壁破裂或損傷。因此，如何調(diào)控病灶部位的中性粒細(xì)胞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)殺菌和抑制過(guò)度炎癥，發(fā)揮中性粒細(xì)胞“雙刃劍”的作用，是痤瘡治療的關(guān)鍵。
聯(lián)合多種藥物，原位透皮給藥，是治療痤瘡的有效策略。近年來(lái)，微針技術(shù)作為一種微創(chuàng)透皮給藥方式，在疾病治療、疫苗遞送、美容等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，傳統(tǒng)可溶微針多采用透明質(zhì)酸、聚乙烯醇等水溶性高分子材料，難以有效負(fù)載和穩(wěn)定釋放疏水性藥物，嚴(yán)重限制了其在多藥聯(lián)用治療中的應(yīng)用。
近日，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院張燦陽(yáng)副教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種可溶氣泡微針貼片（DBMNPs），實(shí)現(xiàn)了多種親/疏水藥物的空間分隔負(fù)載與時(shí)序控制釋放，成功破解了可溶微針共負(fù)載和共遞送親/疏水藥物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)殺菌與抑制炎癥的難題。
圖1.DBMNPs給藥示意圖
研究團(tuán)隊(duì)基于模板法，以透明質(zhì)酸（HA）為基質(zhì)材料，通過(guò)在可溶微針內(nèi)部構(gòu)建獨(dú)特的氣泡結(jié)構(gòu)，為非水溶性藥物提供了藥物負(fù)載空間。研究團(tuán)隊(duì)以水溶性甘草酸二鉀、非水溶性皮傲寧、微溶于水的水楊酸藥物為模型藥物，實(shí)現(xiàn)了三種藥物的分區(qū)負(fù)載和時(shí)序釋放。其中，水溶性甘草酸二鉀負(fù)載于微針針體，非水溶性皮傲寧封裝于氣泡內(nèi)部，微溶于水的水楊酸藥物負(fù)載于微針基座。該微針表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)特性，其平均斷裂應(yīng)力達(dá)到4.7MPa，皮膚刺入深度達(dá)340μm，可在刺入皮下后2min內(nèi)快速溶解。
圖2.DBMNPs制備及其結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能表征
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立小鼠耳部痤瘡模型，系統(tǒng)探究了其在痤瘡治療中的功效。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，載藥的DBMNPs顯著優(yōu)于傳統(tǒng)外用藥液組，其生物相容性良好，能夠顯著降低痤瘡部位促炎因子IL-6，提升抑炎因子IL-10的表達(dá)，使用三天后幾乎完全清了除病灶部位的痤瘡丙酸桿菌，具有良好的痤瘡治療效果。
圖3.DBMNPs痤瘡治療功效評(píng)價(jià)
該研究為微針技術(shù)的多功能化提供了新的思路，尤其適用于需親疏水藥物協(xié)同給藥的皮膚病以及個(gè)性化醫(yī)療場(chǎng)景，也為其他需要多藥物協(xié)同治療的皮膚疾病提供了可行的技術(shù)路徑。
研究成果以“可溶氣泡微針貼片用于疏水和親水藥物的共同遞送以改善尋常性痤瘡的治療”（Dissolved Bubble Microneedle Patches for Co-Delivery of Hydrophobic and Hydrophilic Drugs to Improve Acne Vulgaris Therapy）為題，于11月24日發(fā)表于《微系統(tǒng)與納米工程》（Microsystems & Nanoengineering）。
清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院助理研究員張小朋、2023級(jí)碩士生趙曉彤和2023級(jí)博士生李以婷為論文共同第一作者，張燦陽(yáng)為論文通訊作者。論文其他作者包括英國(guó)伯明翰大學(xué)教授張志兵等。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、上海家化聯(lián)合股份有限公司、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和深圳市可持續(xù)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41378-025-01079-y
供稿：深圳國(guó)際研究生院
編輯：李華山
審核：郭玲
