双层微针贴片:黑色素瘤化疗 / 光热联合治疗与伤口愈合的创新方案

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Applied Materials Today 7.2

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  黑色素瘤是癌症相关死亡的主要原因之一,手术切除易复发,传统放化疗副作用大。研究人员开发了一种双层微针贴片(MN)。结果显示,该贴片能化疗 / 光热协同治疗黑色素瘤且促进伤口愈合,为临床治疗带来新希望。

  在医学领域,黑色素瘤一直是个令人头疼的难题。它作为一种常见且恶性程度高的皮肤癌,病情发展迅速,还容易发生转移。目前,临床上常用的手术切除方法,看似直接有效,实则隐患重重。不少患者在手术后,体内残留的癌细胞就像 “漏网之鱼”,很快就会卷土重来,导致癌症复发 。而化疗和放疗这两种替代手段,由于缺乏精准的靶向性,在攻击癌细胞的同时,也会对身体正常组织发起 “无差别攻击”,给患者带来严重的全身性副作用。不仅如此,为了尽可能清除癌细胞,医生在手术时往往需要切除大面积的皮肤,这又会在患者身上留下难以愈合的皮肤缺损,不仅增加了感染风险,还严重阻碍了伤口的正常愈合过程。因此,寻找一种既能有效治疗黑色素瘤,又能促进皮肤修复的方法,成了医学研究的当务之急。
在这样的背景下,浙江工业大学的研究人员积极开展研究,致力于攻克这一难题。他们研发出了一种具有三重功能的双层微针贴片,为黑色素瘤的治疗和伤口愈合带来了新的曙光。研究结果表明,这种双层微针贴片能够通过化疗和光热疗法(PTT)的协同作用,有效地治疗黑色素瘤,同时还能显著促进伤口的愈合,这一成果对于黑色素瘤的临床治疗具有重要意义,相关论文发表在《Applied Materials Today》上。

研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下关键技术方法:首先,采用三步浇铸法制备双层微针贴片。通过将不同的物质,如负载阿霉素(DOX)的有机金属框架 ZIF-8(ZIF-8@DOX)、三七多糖(PNPS)、毛发颗粒(HMP)、姜黄素(Cur)和积雪草苷(AS)等,合理地组合在以两性离子聚(甲基丙烯酸磺酸甜菜碱)(SBMA)为基础的平台上,构建出具有特定功能的双层结构和支撑背衬层。其次,对制备的微针贴片进行多方面的表征,以此来确定其性能是否符合预期。

下面来看具体的研究结果:

  • 双层微针贴片的制备与结构:双层微针贴片基于 SBMA,由缓慢降解的 HMP/Cur 层、快速溶解的 ZIF-8@DOX/PNPS 层以及 AS/HMP 底物构成。通过三步浇铸法制备,HMP 呈棒状。这种独特的结构设计,为后续实现化疗和光热治疗以及伤口愈合的功能奠定了基础。
  • 化疗功能的实现:当微针插入皮肤后,快速溶解层会在 5 分钟内迅速释放出 ZIF-8@DOX 。由于肿瘤所处的环境呈酸性(pH=4.5 - 6.0),在这样的环境中,ZIF-8 会发生裂解,进而释放出 DOX,发挥化疗作用,杀死肿瘤细胞。
  • 光热治疗功能的实现:留在皮肤内的缓慢降解层含有 HMP 和 Cur,在近红外(NIR)光的照射下,这一层能够迅速升温。实验数据显示,在 60 秒内就能升温至 56.52°C,这种高温可以有效地辅助消除肿瘤,与化疗形成协同作用,增强对肿瘤的治疗效果。
  • 促进伤口愈合功能的实现:支撑背衬层由添加了 HMP/AS/SBMA 的物质制备而成,并且微针的基质中也含有 HMP 和 AS。在化疗和光热治疗的同时,这一结构能够覆盖伤口,促进组织再生和胶原蛋白的沉积,从而显著增强皮肤的再生能力,加速伤口的愈合过程。

研究结论和讨论部分再次强调了双层微针贴片的重要意义。这种贴片实现了对黑色素瘤的程序化治疗,将化疗和光热疗法巧妙结合,不仅提高了对肿瘤的治疗效果,还能同时促进伤口愈合。其中,确定了 DOX 和 HMP 的最佳浓度分别为 1mg/mL 和 80mg/mL。在双层微针贴片发挥作用时,快速溶解层释放药物杀死肿瘤细胞,而留在皮肤内的光热治疗层在近红外照射下迅速升温并稳定,这种协同作用极大地提高了治疗效率。这一研究成果为黑色素瘤的临床治疗提供了一种全新的、极具潜力的方案,有望在未来的医学实践中得到广泛应用,为众多黑色素瘤患者带来康复的希望。

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