絲微針精確無(wú)痛控制藥物釋放
日期：2011-12-26 08:50:25
據(jù)報(bào)道，美國(guó)塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院生物工程師開發(fā)出一種無(wú)痛的絲微針系統(tǒng)，能在長(zhǎng)時(shí)間里將藥物緩慢釋放，無(wú)需冷藏多余的藥物。這種微針兼具生物適應(yīng)性和生物降解性，可在正常的溫度和壓力下制造，能裝載易受破壞的生化藥品并保持其活性。相關(guān)論文發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》網(wǎng)站上。
演示試驗(yàn)表明，新式絲微針能以可控制的速度遞送大分子、酶模型藥物、辣根過氧物酶，同時(shí)還保持藥物的生物活性；裝載四環(huán)素的絲微針還能抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)，表明這種微針在遞送治療藥物的同時(shí)，還具有預(yù)防局部感染的潛在價(jià)值。
盡管有些藥物可以直接吞服，但有些卻無(wú)法承受胃腸道的消化分解。皮下注射的方式比較痛苦，也不能緩慢釋放藥物。只有很少的小分子藥物能用貼敷的方式進(jìn)入體內(nèi)。絲微針僅1微米大小，能穿透上層皮膚而不會(huì)觸及神經(jīng)，是一種新的無(wú)痛式藥物釋放機(jī)制。但目前有很多難題阻礙了該技術(shù)的發(fā)展，如生物制品的脆弱性使藥物在制造過程中喪失活性、不能精確控制藥物釋放或放藥過多、微小的皮膚穿透帶來(lái)的感染等。
針對(duì)這些問題，研究人員開發(fā)出了新的制造程序，過程包括壓力、溫度和水處理等。他們用鋁制成微針母模，排成500微米高，針尖半徑不到10微米的陣列；用有彈性的聚二甲硅氧烷（PDMS）澆注在母模上形成凹模；再把裝有藥物的絲蛋白溶液注入凹模中。當(dāng)絲干燥后，再把包含藥物的絲微針取下來(lái)進(jìn)一步加工。后處理包括用水蒸氣使其變?nèi)彳洠偻ㄟ^溫度、機(jī)械和電子的各種處理，使其具有相應(yīng)的擴(kuò)散率和藥物釋放速度。
研究人員表示，調(diào)節(jié)絲蛋白的后處理?xiàng)l件，如改變干燥時(shí)間，主要是控制它的次級(jí)結(jié)構(gòu)，以能精確控制藥物釋放速度。經(jīng)過釋放動(dòng)力模型測(cè)試，藥物釋放速度可以降低5.6倍。這解決了長(zhǎng)期以來(lái)的藥物釋放難題，還能用在其他生物存儲(chǔ)方面。
論文合著者、塔夫斯生物醫(yī)學(xué)工程主席大衛(wèi)·卡普蘭還指出，這種微針非常靈活，能擴(kuò)大或縮小、運(yùn)輸或存儲(chǔ)無(wú)需冷藏，管理起來(lái)就像貼敷片或繃帶一樣容易。
