151 2100 2431- 科研動態
- Research Dynamics
9月份新出的生物醫藥微針相關論文不完全統計有40 篇。影響因子大于10分的11篇。本期主要內容包括：用于智能傷口感染管理的配位聚合物納米酶集成比色微針貼片；用于治療銀屑病的生物制劑負載光熱可溶解透明質酸微針貼片；通過多孔微針貼片的電滲注射進行皮內疫苗接種；利用可溶解的微針陣列對細胞外囊包被的姜黃素進行皮膚靶向輸送；促進抗原表達和樹突狀細胞浸潤的光熱納米疫苗通過經皮微針給藥加強對黑色素瘤的免疫治療；將微針與卡鉑結合，促進皮膚癌放療的治療效果；用于代謝物多重透皮檢測的比色微針貼片；一種受蜜蜂毒刺啟發的自鎖微針貼片及其在心肌梗塞治療中的應用；可拆分的微針貼片傳遞間質細胞因子加載的納米顆粒用于心臟修復；基于微針的可穿戴式電化學誘導劑生物傳感，用于治療窗口狹窄的藥物的精確給藥；基于導電水凝膠的微針平臺用于活體動物的實時pH測量；具有自供氧和谷胱甘肽消耗功能的微針貼片用于可重復的光動力療法。內容非常豐富，不容錯過。
Coordination polymer nanozymes-integrated colorimetric microneedle patches for intelligent wound infection management (20220915)
摘 要：
該研究提出了集成鐵離子-金屬酸配位聚合物納米點（FNDs）的智能比色微針貼片（MNs），用于按需治療和實時報告感染的傷口。FNDs的制備通過聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、沒食子酸和鐵離子之間的配位反應，并使用模板復制方法將其加載到MNs中（FNDs-MNs）。受益于FNDs的pH值依賴性過氧化物酶模擬活性，集成的MNs可以催化H2O2，在酸性條件下產生更多的自由基?OH，以殺死細菌。此外，這些FNDs-MNs還具有pH值和H2O2依賴性的顏色變化，因此可以及時反映傷口修復和感染狀態。在治療小鼠耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）感染的傷口時，FNDs-MNs在感染階段表現出明顯的顏色變化，并達到按需治療的效果。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136640
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Biologics-Loaded Photothermally Dissolvable Hyaluronic Acid Microneedle Patch for Psoriasis Treatment (20220913)
摘 要：
本研究提出了一種新型的光熱可溶解透明質酸微針貼片，并封裝生物制劑IL-17 mAbs和MXene用于銀屑病治療。由于微針具有合適的機械強度和良好的生物相容性，可以在最小的免疫反應下刺穿皮膚。此外，由于MXene添加劑具有優越的光熱轉換效率，微針貼片可以在近紅外光照射下迅速融化并將封裝的IL-17 mAbs釋放到真皮中，從而在銀屑病皮損周圍產生有效的抗炎作用?；谶@些特點，該多功能微針貼片可以在咪喹莫特誘導的動物模型中有效減少銀屑病樣皮膚炎癥，從而達到預期的治療效果。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202205847
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Intradermal vaccination via electroosmotic injection from a porous microneedle patch (202209)
摘 要：
本研究提出了一種利用電滲流（EOF）進行皮內疫苗接種的多孔微針貼片（PMN）。通過使用并排的Franz細胞進行實驗，對EOF促進的卵白蛋白（OVA）通過帶負電荷的PMN的定向運輸進行了定量評估。通過顯微鏡觀察，對OVA溶液預裝到PMN芯片中以及有效注射到小鼠皮膚片中進行了研究。通過使用小鼠，血清OVA特異性免疫球蛋白（IgG1和IgE）的ELISA分析證明了基于PMN的皮內疫苗接種的免疫學效果。盡管基于被動擴散的PMN釋放OVA對于有效的疫苗接種來說太慢，但發現EOF輔助注射的速度足以有效誘導免疫球蛋白的產生。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jddst.2022.103711
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Skin-targeted delivery of extracellular vesicle-encapsulated curcumin using dissolvable microneedle arrays (20220901)
摘 要：
使用可溶解微針陣列（dMNAs）進行姜黃素-白蛋白-EVs（CA-EVs）的局部遞送可以有效控制體內的皮膚炎癥。利用輕度超聲將姜黃素和白蛋白封裝到EVs中，并將得到的CA-EVs整合到帶尖的dMNAs中。隨后，開展體外和體內研究以評估dMNA遞送的CA-EVs的穩定性、細胞攝取和抗炎生物活性。CA-EVs中的姜黃素在體外表現出的穩定性至少比游離的姜黃素或沒有白蛋白的姜黃素-EVs高五倍。將CA-EVs納入dMNAs并不改變其細胞吸收或抗炎生物活性。嵌入dMNA的CA-EVs在室溫下儲存至少12個月后仍保持其生物活性。在大鼠和小鼠模型中，dMNA傳遞的CA-EVs抑制并明顯減少了脂多糖和咪喹莫特引發的炎癥。因此，dMNA遞送的CA-EVs有可能成為治療炎癥性皮膚病的一種有效的局部遞送策略。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.06.046
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Photothermal Nano-Vaccine Promoting Antigen Presentation and Dendritic Cells Infiltration for Enhanced Immunotherapy of Melanoma via Transdermal Microneedles Delivery (20220905)
摘 要：
本研究開發了一種光熱納米疫苗，以同時促進腫瘤抗原的表達和DCs的浸潤，從而增強免疫治療。該納米疫苗由聚色胺（PST）核心和單寧酸（TA）/Mn2+配位的金屬有機框架（MOF）外殼組成，用于裝載β-catenin沉默DNA酶，并進一步整合到可溶解的微針中，以便在黑色素瘤皮膚上進行無創和經皮給藥。該納米疫苗在微針插入后能迅速穿透皮膚，并發揮協同放大的光熱效應，誘導免疫性細胞死亡（ICD）。隨后，MOF外殼解離并釋放出Mn2+作為輔助因子，自我激活DNA酶以抑制β-catenin，這反過來又引起持續的CCL4排泄以促進DCs浸潤到腫瘤中。同時，解放出來的PST核心可以有效地捕捉并促進腫瘤抗原呈現給DCs。因此，在沒有任何額外治療的情況下，對原發腫瘤和遠端腫瘤都取得了強大的抗腫瘤效果。
原文鏈接：
https://doi.org/10.34133/2022/9816272
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Integrating the microneedles with carboplatin to facilitate the therapeutic effect of radiotherapy for skin cancers (20220906)
摘 要：
本研究提出通過微針（MNs）聯合X射線輻射和放射增敏劑（卡鉑）來治療黑色素瘤。與傳統的局部注射相比，微針有利于精確地將卡鉑送入黑色素瘤區域的皮下層，并減輕患者在用藥過程中的恐懼和不適。通過成型方法將卡鉑加載到溶解的明膠MNs（卡鉑-MNs）的尖端。結果顯示明膠MNs有足夠的機械強度，并能成功地將卡鉑注射到皮膚中。體外和體內研究都表明，卡鉑可以加強黑色素瘤治療中的放療。在放療和卡鉑的組合下，通過MNs給藥（1.2mg/kg）送入B16F10小鼠黑色素瘤模型的卡鉑的抑制效果與通過靜脈途徑（5mg/kg）的效果相當。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bioadv.2022.213113
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Colorimetric microneedle patches for multiplexed transdermal detection of metabolites (20220915)
摘 要：
本研究提出了一種高度可膨脹的微針貼片（MNP），以無痛和無血的方式快速提取皮膚間質（ISF）。MNP由交聯的甲基丙烯酸透明質酸（MeHA）和可溶解的透明質酸（HA）制成，在機械強度（0.6 N/MN）和吸收能力（20分鐘內16.22μL）之間達到最佳平衡。這種TP-MNP生物傳感器與蠟質圖案和傳感試劑裝飾的試紙（TP）相結合，用于代謝物（葡萄糖、乳酸、膽固醇和pH值）的多重比色檢測，在特定的酶促反應基礎上，以生物標志物濃度依賴的方式快速改變顏色，從而允許通過肉眼或RGB定量分析進行診斷。體外和體內實驗都證明了TP-MNPs在幾分鐘內檢測皮膚間質中多種生物標志物的可行性。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114412
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A honeybee stinger-inspired self-interlocking microneedle patch and its application in myocardial infarction treatment (20220915)
摘 要：
本研究模仿蜜蜂刺的結構特征，制作了帶有單向后向倒鉤的堅硬聚合物微針，并將其嵌入各種彈性體薄膜中，以生產自鎖微針貼片。鉤刺圖案的螺旋度被調整以增加互鎖效率。此外，微針穿刺引起的微出血通過凝固作用將貼片基底的多孔表面粘附到目標組織上。在心肌梗塞治療的示范性應用中，生物啟發的微針貼片牢固地固定在具有挑戰性的跳動的心臟上，顯著降低了梗塞處的心壁應力和應變，并保持了左心室的功能和形態。此外，微針貼片在10分鐘內以微創方式植入跳動的豬心臟，不需要縫合和粘合劑。因此，受蜜蜂毒刺啟發的微針可以為各種醫療應用提供一種適應性強且方便的植入方法。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.015
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Detachable Microneedle Patches Deliver Mesenchymal Stromal Cell Factor-Loaded Nanoparticles for Cardiac Repair (20220913)
摘 要：
本研究開發了一種可分離的治療性微針（MN）貼片，它由間質基質細胞分泌的因子（MSCF）負載的聚（乳酸-乙醇酸）納米顆粒（NP）在彈性蛋白樣多肽凝膠制成的MN尖端組成，以可分解的非交聯透明質酸（HA）凝膠作為MN基礎。在去除基底后，提示可以牢固地插入梗塞的心肌中，而且不需要縫合。在分離的新生大鼠心臟細胞中，我們發現心肌細胞對MSCF-NP的細胞攝取量高于心肌成纖維細胞。MSCF-NP促進了受傷心肌細胞的增殖。在大鼠心肌梗塞模型中，MN-MSCF-NP治療減少了心肌細胞的凋亡，恢復了心肌體積，并減少了心臟重塑過程中的纖維化現象。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c03060
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Wearable microneedle-based electrochemical aptamer biosensing for precision dosing of drugs with narrow therapeutic windows (20220923)
摘 要：
本研究提出了一種基于微針的電化學適配體生物傳感貼片（μNEAB-patch），它可以微創地探測間質（ISF），對循環藥物的藥代動力學進行相關的、連續的和實時的測量。μNEAB-patch是按照一種引入的低成本制造方案制造的，它將縮短的臨床級針頭轉化為高質量的基于金納米粒子的基質，用于穩固的合劑固定和高效的電化學信號檢索，能夠可靠地在體內檢測廣泛的ISF分析物庫--特別是那些不存在自然識別元素的分析物。因此，本研究開發了針對各種藥物的μNEABs，包括具有狹窄治療窗口的抗生素（妥布霉素和萬古霉素）。通過體內動物研究，證明了ISF/循環藥物水平和該設備在臨床上用于及時預測藥物總暴露量的潛力之間的緊密聯系。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1126/sciadv.abq4539
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A Conductive Hydrogel-Based Microneedle Platform for Real-Time pH Measurement in Live Animals (20220927)
摘 要：
本研究制備了了第一個導電水凝膠微針（HMN）電極，它能夠在針上檢測pH值，不需要后處理。HMN陣列是用可膨脹的多巴胺（DA）共軛透明質酸（HA）水凝膠制造的，并嵌入了聚（3,4-亞乙二氧基噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）以增加導電性。DA固有的兒茶酚-醌化學成分被用來測量間質（ISF）的pH值。充分研究了PEDOT:PSS對HMN陣列特性的影響，如溶脹能力和機械強度。首先用豬的皮膚與3.5至9的不同pH溶液平衡，證明了HMN的pH測量能力。此外，與傳統的pH探針測量儀相比，HMN-pH測量儀能夠進行體內測量，精確度達到93%。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/smll.202200201
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A Microneedle Patch with Self-Oxygenation and Glutathione Depletion for Repeatable Photodynamic Therapy (20220927)
摘 要：
本研究報道了一種具有耗盡GSH能力的自氧納米平臺（記為CZCH）被封裝在透明質酸微針貼片（MN-CZCH）中，以同時提高PDT的生物安全性和治療效果。摻入過氧化氫酶（CAT）的Cu2+多孔沸石咪唑框架能夠有效地裝載PS 2-(1-己氧基乙基)-2-二乙烯基焦磷酸-a（HPPH）。CZCH混合的MN貼片（MN-CZCH）可以有效地穿透角質層，將HPPH局部運輸到目標腫瘤部位，實現較長的腫瘤滯留時間，并通過CAT催化的自供O2和Cu2+介導的GSH耗竭同時產生的協同效應來提高PDT的療效。利用CZCH釋放的HPPH的可追蹤熒光（FL）成像，可以實現FL成像指導下的可重復PDT，以提高抗腫瘤療效。因此，MN-CZCH貼片對黑色素瘤表現出極好的療效，且毒性極小，在癌癥治療學方面具有很好的潛力。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08098
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9月份國內外生物醫藥領域微針的進展整理到此結束。更多新潮科研資訊，歡迎持續關注創化科技服務#前沿文獻專欄！
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特別鳴謝：時簡
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