小美：小明，你知道“微针”这种皮肤科医学新技术吗？听说这种技术可以治疗角化性皮肤病，比口服、外用药物和物理治疗效果要好。
是的，小美。中日友好医院最近成功研发了新型生物可降解高分子微针，与传统微针相比具有更多优势。我现在就带你了解一下这项研究的基本情况。 小明
角化性皮肤病是以表皮角化过度为主要变化的一组皮肤病，包括银屑病、慢性单纯性苔藓、进行性对称性红斑角化症等，严重困扰患者生存质量和生活质量。目前对于角化性皮肤病主要采取抑制表皮增生，促进角质层水合、增厚表皮剥脱等为主要原则，多采用口服、外用和物理治疗等手段。由于皮损部位显著增厚，外用药物进入病灶的效率大幅降低，难以达到有效治疗浓度。
在国家自然科学基金、“万人计划”研究基金等支持下，中日友好医院崔勇教授与北京化工大学材料科学与工程学院郭新东教授依托“中日友好医院-北京化工大学生物医学转化工程研究中心”的研发平台，针对以上临床实际问题，成功研发新型生物可降解高分子微针，可通过产生表皮微孔通道而达到增加药物渗透率、提高药物疗效的效果，目前已在材料学、转化医学等领域SCI期刊联合发表原创研究论文5篇，同时已完成规模生产力和产业化体系构建。
什么是微针
微针作为一种经皮给药途径，可有效促进外用药物的吸收（图1）。
图1：微针给药机制。（A）只外用药物；（B）微针预处理；（C）微针预处理后外用药物
传统微针包括第一代金属滚轮微针和第二代单晶硅微针（图2A和B）。第一代金属滚轮微针为金属材质针头，使用有痛感，可造成明显创伤，具有一定的感染风险且恢复期相对较长；第二代单晶硅微针制造成本较高，硅材料较脆易断裂且生物相容性尚未被证明，刺入皮下存在一些潜在风险。由中日友好医院与北京化工大学联合研发的新型可降解高分子微针为第三代微针（图2C）。该微针采用生物相容性好且可生物降解的聚乳酸作为基础材料，对皮肤无污染、力学性能好、成本低、易批量化生产等优点，长度可从300μm至900μm精确调控，能够刺穿表皮层而不达到真皮层神经网络，可在皮肤内形成微孔道利于药物经皮吸收，使用时无痛感和出血，且微孔道可在40分钟后闭合，对皮肤无损伤。
图2：（A）第一代金属滚轮微针；（B）第二代单晶硅微针；（C）第三代聚乳酸微针（3cm X 5 cm, ~1500微针/片）
动物实验显示，使用该微针预处理的小鼠模型皮肤，对于外用药物吸收力更强，角化过度表现也更迅速缓解（组织病理及免疫组化染色均证实，图3）。
图3：微针预处理动物实验结果
微针治疗的效果
针对银屑病等角化性皮肤病开展的临床研究数据也显示，微针预处理后外用相关药物，可获得更为迅速和显著的临床疗效，显示临床应用的价值。此外对于化妆品快速吸收、快速起效、持久发挥作用等方面，也具有非常大的应用前景。
中日友好医院是国家卫生健康委直属医院，皮肤科是医院优势学科，近年来致力于医学基础研究与生物医学转化研究，与博洋堂（日本）成功联合研发并投产“娇本”系列护肤品，并牵头成立中国卫生产业企业管理协会护肤技术发展分会。北京化工大学是教育部直属全国重点大学、入选“211”和“985”工程，是国家“一流学科”建设高校，材料学位列全国前列。双方在新型可降解高分子微针领域历经数年深度合作，建立联合实验室，已形成一系列重要基础研究和转化应用成果。新型可降解高分子微针有望成为角化性皮肤病治疗体系和护肤美容方法的新方案，可广泛应用于皮肤医学领域，为广大患者和爱美人士带来福音。
课题组已经发表的基础研究成果：
1、Dan DanZhu, Xiao Peng Zhang, Hong Li Yu, Rui Xuan Liu, Chang Bing Shen, Wei Fen Zhang,Yong Cui, Xin Dong Guo, Kinetic stability studies of HBV vaccine in amicroneedle patch. International Journal of Pharmaceutics, 2019, 567: 118489.
2、Bo ZhiChen, Jing Ling Liu, Qiu Yu Li, Ze Nan Wang, Xiao Peng Zhang, Chang Bing Shen,Yong Cui, Xin Dong Guo, Safety Evaluation of Solid Polymer Microneedles inHuman Volunteers at Different Application Sites. ACS Applied Bio Material,2019, 2(12): 5616-5625.
3、Ling Liang, Yang Chen, Bao Li Zhang, Xiao Peng Zhang, Jing Ling Liu, Chang BingShen, Yong Cui, Xin Dong Guo, Optimization of dip-coating methods for thefabrication of coated microneedles for drug delivery. Journal of Drug Delivery Scienceand Technology, 2020, 55: 101464.
4、Dan DanZhu, Xiao Peng Zhang, Chang Bing Shen, Yong Cui, Xin Dong Guo, The maximumpossible amount of drug in rapidly separating microneedles. Drug Delivery and Translational Research, 2019, 9(6): 1133-1142.
5、Yu YingHao, Yuan Yang, Qiu Yu Li, Xiao Peng Zhang, Chang Bing Shen, Chao Zhang, Yong Cui, Xin Dong Guo, Effect of polymer microneedle pretreatment on drugdistributions in the skin in vivo, Journal of Drug Targeting, 2020, InPress.
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