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華中科技大學(xué)劉奕靜、朱錦濤 ACS Nano：ROS響應(yīng)微針用于銀屑病治療
2023-03-01  來源：高分子科技

  銀屑病（牛皮癬）是一種炎癥性慢性皮膚病。傳統(tǒng)的銀屑病治療分為系統(tǒng)給藥和局部給藥兩種方式。系統(tǒng)給藥由于首過效應(yīng)等原因，藥物利用率低，系統(tǒng)毒性大。局部涂抹給藥受限于人體皮膚角質(zhì)層的屏障作用，藥物透皮效率有限。微針作為一種新型經(jīng)皮給藥工具，可高效、無痛地穿透角質(zhì)層屏障，提升藥物透皮效果。但是如何通過簡便方法構(gòu)建具有智能響應(yīng)釋藥性能的微針，并通過多藥物協(xié)同實現(xiàn)銀屑病的長效管理仍存在挑戰(zhàn)。


  近期，華中科技大學(xué)劉奕靜、朱錦濤教授團(tuán)隊開發(fā)了一種可分離的、ROS響應(yīng)凝膠微針貼片同時遞送甲氨蝶呤（MTX）和EGCG用于銀屑病的聯(lián)合治療。研究人員通過側(cè)鏈修飾苯硼酸的透明質(zhì)酸與EGCG形成動態(tài)共價鍵的性質(zhì)構(gòu)建了ROS響應(yīng)凝膠針尖，并同時負(fù)載MTX。凝膠針尖插入銀屑病皮膚后，與基座分離。MTX從溶脹的凝膠孔洞里迅速釋放，及時通過抑制角質(zhì)細(xì)胞增殖改善銀屑病癥狀。EGCG則隨著凝膠微針響應(yīng)銀屑病皮膚內(nèi)ROS斷鍵智能緩釋，并通過抑制角質(zhì)形成細(xì)胞NF-κB炎癥通路長效緩解銀屑病的炎性環(huán)境。該智能響應(yīng)凝膠微針貼片在銀屑病樣和復(fù)發(fā)性銀屑病樣動物模型中顯著改善和延長了治療效果。該工作以“Reactive Oxygen Species-Responsive Gel-Based Microneedle Patches for Prolonged and Intelligent Psoriasis Management”為題發(fā)表在《ACS Nano》上。文章第一作者是華中科技大學(xué)博士生畢舵航。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。

圖1 ROS響應(yīng)聚合物凝膠微針的工作原理示意圖


  該微針制備方法簡單，其中EGCG既作為凝膠微針交聯(lián)成分也是藥用成分的設(shè)計充分利用了微針的載藥空間。該微針貼片由10×10的微針陣列構(gòu)成，針體呈金字塔形，高約650 μm。其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能夠刺入皮膚后實現(xiàn)針尖與基座的分離。


圖2 凝膠微針的結(jié)構(gòu)與透皮性能表征


  該凝膠微針具有ROS響應(yīng)釋藥和快速釋藥結(jié)合的逐級釋藥性能，所釋放藥物可以有效抑制角質(zhì)細(xì)胞增殖，并通過清除ROS抑制角質(zhì)細(xì)胞NF-κB炎癥通路。此外，相較于可溶性的非交聯(lián)微針，凝膠微針在皮膚駐留更長，有利于銀屑病的長效管理。


圖3 凝膠微針的釋藥性能、細(xì)胞作用與皮膚駐留表征


  在小鼠銀屑病模型上，凝膠微針相較于遞送MTX、MTX和EGCG的可溶性微針，以及僅遞送EGCG的凝膠微針都展現(xiàn)出了更好的治療效果。因此該設(shè)計有助于實現(xiàn)銀屑病的長效管理。


圖4 凝膠微針用于銀屑病治療


  綜上所述，作者開發(fā)了兼具快速釋放MTX和智能響應(yīng)釋放EGCG性能的凝膠微針的制備方法，通過提升藥物皮膚滯留時間和兩種藥物的協(xié)同可提升銀屑病的治療效果。該研究可為包括銀屑病在內(nèi)的多種皮膚疾病的藥物遞送系統(tǒng)的設(shè)計提供新思路。該研究團(tuán)隊長期致力于微針透皮給藥研究，開發(fā)了針對銀屑病、黑素瘤、瘢痕等眾多皮膚疾病的微針給藥遞送系統(tǒng)。本工作發(fā)表在ACS Nano上，也是課題組繼可溶性聚合物、超分子微針治療銀屑病后團(tuán)隊內(nèi)微針平臺技術(shù)的又一拓展與應(yīng)用。


  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08979

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