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首頁 > 資訊中心青島3D打印蛋白基水凝膠微針，嬰幼兒血管瘤治療新突破
發(fā)布時(shí)間：2025-06-12
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局部噻嗎洛爾（TIM）治療存在透皮效率低（僅 10-20% 藥物穿透皮膚）、用藥頻率高（每日 3 次）、療效不穩(wěn)定等問題。傳統(tǒng)透皮貼劑、乳膏等因皮膚屏障限制，難以維持有效藥物濃度，而口服普萘洛爾雖有效但存在全身毒性風(fēng)險(xiǎn)（如腎損傷、中樞神經(jīng)系統(tǒng)副作用）。因此，開發(fā)高效、低毒的局部給藥系統(tǒng)是 IH 治療的關(guān)鍵突破方向。
創(chuàng)新技術(shù)：蛋白基水凝膠微針的雙重優(yōu)勢(shì)
國(guó)科溫州研究院王磊副研究員、溫醫(yī)附二院林孝坤聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在《Materials Today Bio》發(fā)表題為 “Transdermal delivery of timolol maleate using hydrogel microneedles for the treatment of infantile haemangiomas” 的研究，開發(fā)了牛血清白蛋白甲基丙烯酸酯（BSAMA）水凝膠微針系統(tǒng)（BSAMA-TIM-MNs），結(jié)合微針的透皮優(yōu)勢(shì)與水凝膠的緩釋特性，為 IH 治療提供了新策略。
研究采用牛血清白蛋白甲基丙烯酸酯（BSAMA）作為載藥針尖材料，通過光固化反應(yīng)形成具有生物相容性的水凝膠結(jié)構(gòu)，其分子骨架保留天然蛋白特性，代謝產(chǎn)物為天然氨基酸，且無明顯細(xì)胞毒性。該微針系統(tǒng)的陽模是由摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)（nanoArch® S130，精度：2 μm）制備而成。其針尖設(shè)計(jì)為金字塔形，尖端直徑10 μm、高度 600 μm，通過高精度 PDMS 模具結(jié)合真空抽濾與紫外固化工藝成型，確保針尖銳利且結(jié)構(gòu)均勻?；撞牧线x用聚乙烯醇（PVA），經(jīng)干熱退火處理增強(qiáng)物理交聯(lián)，賦予微針貼片柔韌性，可適配皮膚曲面。制備流程中，先將 BSAMA 與噻嗎洛爾（TIM）混合液注入負(fù)型模具，紫外固化形成載藥針尖，再覆蓋 PVA 溶液干燥成型，最終得到 15×15 陣列的微針貼片（圖1）。
通過 Franz 擴(kuò)散池模擬皮膚滲透，BSAMA-TIM-MNs 在 72 小時(shí)內(nèi)累計(jì)釋放 69% 藥物，釋放模式呈現(xiàn) “慢 - 快 - 慢” 特征，初期依賴水凝膠溶脹擴(kuò)散，后期通過 BSAMA 降解持續(xù)釋藥，確保病灶部位藥物濃度穩(wěn)定。力學(xué)測(cè)試顯示，微針尖端可穿透裸鼠皮膚形成規(guī)則微通道，H&E 染色證實(shí)穿刺深度約 200-300 μm，且表皮無明顯炎癥反應(yīng)或組織損傷。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，BSAMA 提取物與 L929 細(xì)胞共培養(yǎng) 5 天，細(xì)胞存活率始終＞95%，活 / 死染色顯示細(xì)胞形態(tài)正常，證實(shí)材料生物相容性優(yōu)異。此外，藥物穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，微針在 - 20℃、4℃、25℃儲(chǔ)存 30 天后，TIM 保留率均超 95%，滿足臨床儲(chǔ)運(yùn)需求（圖2）。
創(chuàng)新技術(shù)：蛋白基水凝膠微針的雙重優(yōu)勢(shì)
國(guó)科溫州研究院王磊副研究員、溫醫(yī)附二院林孝坤聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在《Materials Today Bio》發(fā)表題為 “Transdermal delivery of timolol maleate using hydrogel microneedles for the treatment of infantile haemangiomas” 的研究，開發(fā)了牛血清白蛋白甲基丙烯酸酯（BSAMA）水凝膠微針系統(tǒng)（BSAMA-TIM-MNs），結(jié)合微針的透皮優(yōu)勢(shì)與水凝膠的緩釋特性，為 IH 治療提供了新策略。
研究采用牛血清白蛋白甲基丙烯酸酯（BSAMA）作為載藥針尖材料，通過光固化反應(yīng)形成具有生物相容性的水凝膠結(jié)構(gòu)，其分子骨架保留天然蛋白特性，代謝產(chǎn)物為天然氨基酸，且無明顯細(xì)胞毒性。該微針系統(tǒng)的陽模是由摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)（nanoArch® S130，精度：2 μm）制備而成。其針尖設(shè)計(jì)為金字塔形，尖端直徑10 μm、高度 600 μm，通過高精度 PDMS 模具結(jié)合真空抽濾與紫外固化工藝成型，確保針尖銳利且結(jié)構(gòu)均勻?；撞牧线x用聚乙烯醇（PVA），經(jīng)干熱退火處理增強(qiáng)物理交聯(lián)，賦予微針貼片柔韌性，可適配皮膚曲面。制備流程中，先將 BSAMA 與噻嗎洛爾（TIM）混合液注入負(fù)型模具，紫外固化形成載藥針尖，再覆蓋 PVA 溶液干燥成型，最終得到 15×15 陣列的微針貼片（圖1）。
圖1. BSAMA-TIM-MNs的制備與表征。
通過 Franz 擴(kuò)散池模擬皮膚滲透，BSAMA-TIM-MNs 在 72 小時(shí)內(nèi)累計(jì)釋放 69% 藥物，釋放模式呈現(xiàn) “慢 - 快 - 慢” 特征，初期依賴水凝膠溶脹擴(kuò)散，后期通過 BSAMA 降解持續(xù)釋藥，確保病灶部位藥物濃度穩(wěn)定。力學(xué)測(cè)試顯示，微針尖端可穿透裸鼠皮膚形成規(guī)則微通道，H&E 染色證實(shí)穿刺深度約 200-300 μm，且表皮無明顯炎癥反應(yīng)或組織損傷。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，BSAMA 提取物與 L929 細(xì)胞共培養(yǎng) 5 天，細(xì)胞存活率始終＞95%，活 / 死染色顯示細(xì)胞形態(tài)正常，證實(shí)材料生物相容性優(yōu)異。此外，藥物穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，微針在 - 20℃、4℃、25℃儲(chǔ)存 30 天后，TIM 保留率均超 95%，滿足臨床儲(chǔ)運(yùn)需求（圖2）。