I) 什么是微针疗法？

微针疗法是一种利用长度通常在25微米至2000微米之间的微针，在表皮和真皮内形成短暂微通道的技术。[1,2]

为了更好地理解其作用机制，应考虑以下几个关键方面。表皮的最外层——角质层，平均厚度约为10–15微米。 [1] 该层形成了一道高效的屏障，能显著限制亲水性化合物及高分子量分子的渗透。通过形成受控的微通道，微针能够绕过这一屏障，从而促进药物直接进入真皮层。[1,2,3]

由于针头直径极小，与传统针头相比，这些针头带来的不适感较轻，同时仍能将大分子输送至真皮层。[1]

II) 不同类型的微针

微针在治疗领域的多种应用，得益于其在结构、所用材料及给药机制方面的多样性。

微针可分为以下几种类型：

  • 实心微针（Solid MNs）：由金属或聚合物制成，可刺穿皮肤形成微通道，从而促进药物经皮扩散并提高吸收率。
  • 包覆微针（Coated MNs）：固体针体表面包覆有含有效成分的薄膜，插入后可迅速释放药物。
  • 中空微针（Hollow MNs）：其作用类似于微型注射器，能够实现溶液的可控注射，适用于输送特定体积的溶液和敏感的生物分子，同时最大限度地减轻疼痛。
  • 可溶性微针（Dissolvable MNs）：由水溶性聚合物制成，植入后会溶解，并在原位完全释放药物。
  • 水凝胶形成微针（Hydrogel-forming MNs）：由可膨胀聚合物构成，能够吸收组织间液。膨胀后的聚合物利用浓度梯度促进治疗分子的扩散。[1,3]

 

III) 微针的应用领域

  • 皮肤科与医学美容

微针疗法在皮肤科中可作为一种治疗手段，通过刺激成纤维细胞来促进胶原蛋白的生成。该疗法通过在皮肤上制造可控的微创伤，从而激活人体的自然修复机制，进而促进胶原蛋白和弹性蛋白的合成。[2]

该疗法适用于多种皮肤问题，例如痤疮疤痕、皱纹、色素沉着和妊娠纹。[4] 微针疗法的一大优势在于，它能在促进皮肤更新的同时保护周围健康组织，因此与其他皮肤治疗方法相比，愈合速度更快，恢复期更短。[2]

由于其适应性广，微针疗法几乎可用于身体的任何部位，尽管它通常应用于面部、颈部和胸部。

在医学美容领域，微针疗法可用于在皮肤上制造可控的微小穿孔，随后局部涂抹PDRN或肽类等生物刺激溶液。这些微通道有助于活性成分渗透至皮肤深层，使其能够到达目标细胞，并比单纯局部涂抹更能有效发挥其生物学功效。

  • 伤口愈合

微针在再生医学中的应用为众多领域带来了未来的发展前景，尤其是在皮肤组织领域。

关于皮肤创面愈合，研究表明微针贴片能显著加速创面闭合并促进局部血管生成。[5] 将其与血管内皮生长因子（VEGF）等适当药物联合使用，已被证实对新生血管形成具有显著效果。[6]

它们还能改善修复组织中细胞外基质的结构。因此，在糖尿病性溃疡、慢性创面和烧伤的治疗方面，它们具有广阔的应用前景。[4,6]

  • 免疫学中的应用

微针在免疫学领域可能具有重要意义。

在银屑病治疗中，这些制剂有助于促进皮质类固醇、甲氨蝶呤和生物制剂的吸收，在降低全身副作用的同时提高局部疗效。银屑病的特征是角化过度及角质层显著增厚，这极大地限制了传统外用药物渗透至患处的程度。

研究人员已开发出一种基于可溶性透明质酸的微针，将其作为靶向经皮给药系统用于治疗银屑病。微针贴片已被证实能显著改善皮肤病变，并能减轻局部炎症和表皮过度增生。

得益于真皮丰富的免疫学特性——其中含有高密度的抗原呈递细胞，包括真皮树突状细胞和朗格汉斯细胞——疫苗接种技术也在不断取得进展。 与传统的皮下注射针相比，微针能够精准作用于真皮层，实现微创给药，且患者接受度更高。通过促进对真皮免疫活性细胞的直接接触，微针系统契合了旨在优化疫苗免疫原性的研究方向。[8]

  • 在肿瘤学中的应用

微针在肿瘤学领域的应用也正在研究中，例如在黑色素瘤（一种最具侵袭性的皮肤癌）的治疗中。 微针技术能够实现化疗药物、免疫检查点抑制剂、抗肿瘤疫苗以及光热纳米颗粒的局部给药，从而确保肿瘤部位的高药物浓度，降低全身毒性，并刺激局部免疫反应。 含有免疫刺激剂的微针贴片已显示出显著的肿瘤体积缩小和细胞毒性T淋巴细胞的活化，证明了其具有免疫记忆效应。[9]

IV) 透明质酸：微针研发的关键生物材料

透明质酸（HA）因其优异的生物相容性、生物降解性以及已证实的安全性，被广泛视为微针研发的首选材料。其理化特性使得能够制备可溶解微针，这些微针能够以可控的释放曲线输送多种治疗药物。[10]

透明质酸（HA）注入皮肤后会迅速溶解，从而增强局部保湿效果并促进活性分子的扩散，进而提高治疗效果。到达真皮层后，HA会在细胞外基质中锁住水分，促进组织保湿并扩张组织结构。 通过与CD44等细胞受体的相互作用，它能刺激成纤维细胞的增殖和迁移，同时促进胶原蛋白和弹性蛋白的合成。此外，HA有助于调节微创伤引发的炎症反应，从而营造有利于组织再生和伤口愈合的微环境。[11]

 

结论

总而言之，微针凭借其精准给药、调节局部免疫系统以及提高生物利用度的能力，为经皮给药和再生医学带来了广阔的前景。微针具有微创性，可适应各种组织，同时还能减少副作用。其创新潜力依然巨大。 微针与透明质酸的结合，得益于后者的生物相容性和可降解性，正逐渐成为未来医疗的新型材料，将创新成果应用于更安全、更个性化且以患者为中心的医疗服务中。

参考文献：

[1] 尚吕 a,c, 董志飞 a,b, 徐晓晓 a,b, 贝浩潘 a, 袁浩荫 a, 张仲伟 a, 黄文生 a,***, 何勇 c,**, 赵鑫 a，《超越表层：微针结构、材料、药物、制备及其在伤口愈合与组织再生中的应用》

[2] Sharwari Jaiswal、Sugat Jawade，《皮肤科中的微针疗法：应用、技术及疗效的综合综述》

[3] 穆罕默德·比拉尔、沙希德·梅赫穆德、阿里·拉扎、乌兹玛·哈亚特、塔希尔·拉希德和哈菲兹·M·N·伊克巴尔，《微针在智能药物递送中的应用》

[4] 韩艳华、秦晓宇、林伟森、王晨、尹玄英、吴佳欣、陈阳、陈晓佳、陈彤凯，《基于微针的皮肤病治疗方法》

[5] Vera Vera, I Gusti Ayu Agung Praharsini, 3% PDRN三文鱼微针疗法减轻面部色素沉着的效果：皮肤色素沉着指数（SHI）分析

[6] 张一鑫、徐艳腾、孔慧敏、张家斌、陈汉辉、王佳思、邵丹、陶宇、李明强，《用于组织工程与再生医学的微针系统》

[7] 王婷、李迪、毕浩杰、刘毅、徐轩、王汉英、金倩伟、陈绍春、吕乐春 & 石静佩，一种载有甲氨蝶呤和地塞米松的双层微针贴片，用于银屑病的经皮治疗

[8]Maria R. Romano a,Luigi Panza b,Roberto Adamo a,Francesco Berti a,Derek T. O’Hagan c, Simona Gallorini a,Barbara C. Baudner a, 优化用于皮内接种MenC糖蛋白结合疫苗的佐剂

[9] 朱兰琪、乔冠林、高慧阳、江奥伟、张琳安和王晓兵，《利用水凝胶微针增强黑色素瘤治疗效果》

[10] Jagoda Chudzińska、Agata Wawrzyńczak 和 Agnieszka Feliczak-Guzik，《基于可生物降解聚合物——透明质酸的微针》

[11]娜塔莉亚·Y·叶夫多基莫娃、谢尔盖·E·波德普里亚托夫：《下肢有无慢性溃疡的非胰岛素依赖型糖尿病患者体外培养真皮成纤维细胞中透明质酸的产生及CD44的表达》