(左图)描述开发的微针的示意图，微针吸收皮肤下的间质液并释放预载药物
(右)装载有罗丹明B(粉色染料)的微针的侧视图图像，该微针在刺穿猪皮样本后扩散；黄色虚线表示针头刺穿皮肤的位置
信用:来自JAIST的Kazuaki Matsumura 通过皮下注射针头接受注射的痛苦感觉或吞咽一颗大药丸的不愉快感觉是全球熟悉的感觉
但如果一种革命性的、更温和的给药方式正在酝酿中呢？二十多年来，研究人员一直在研究各种类型的微针作为一种微创的透皮给药方法
微针阵列可以设计成装载药物或化学物质，然后在稍微刺穿皮肤层后，随着时间的推移释放到血流中
与其他类型的药物输送相比，微针具有几个优点
首先，它们是无痛的，几乎不会对皮肤造成损伤，也不会出血
其次，它们可以自我管理
第三，与传统针头不同，微针的处理要容易得多，因为它们不会留下危险废物
不幸的是，在微针成为医疗保健的下一件大事之前，仍然有一些挑战需要解决
一个是它们的制造成本，通常包括昂贵的模具、材料和机械
另一个问题是当微针预载有基于蛋白质的药物时，蛋白质的聚集和降解，因为这些分子对温度、酸度和盐浓度等外部条件非常敏感
在最近发表在《生物大分子》杂志上的一项研究中，来自日本和泰国的两个研究团队合作解决了现有微针的主要局限性
一方面，教授
日本高级科学技术研究所的松村和树博士
D
JAIST-SIIT的学生Harit Pitakjakpipop开发并应用了一种能有效抑制蛋白质聚集的功能性聚合物
在另一边，博士
泰国国家科学技术发展局(NANOTEC)的Paisan Khanchaitit和他的团队完善了一种基于光刻技术的适合工业规模的微针制造方法
通过结合这两方面的努力，研究小组成功地生产出了微针贴片，这种贴片具有多种吸引人的特性，并具有潜在的临床可扩展性
微针本身由不可降解的生物相容性水凝胶制成，该水凝胶还含有两性离子聚磺基甜菜碱(聚SPB)
正如同一作者在先前的研究中所报道的，这种聚合物抑制蛋白质聚集
因此，研究人员在制造过程中加入了它，并表明即使在受到各种外部应力时，预先装载在微针中的蛋白质也是稳定的
此外，科学家开发了一种简单且成本有效的方法来制造由上述材料制成的微针阵列
他们求助于光刻技术，这是一种使用光掩模来选择性阻挡紫外光到达目标表面以局部控制化学反应的工艺
Khanchaitit解释说:“在制造过程中，穿过光掩模的紫外光在聚合物树脂中产生自由基，导致光聚合，随后在透明且柔性的基底上形成3D微针结构图案
“这种制造过程只需要不贵的设备，大约需要五分钟，但却能生产出具有显著机械强度的四点星形微针
为了测试这些用于药物输送的微针阵列的性能，研究人员将50微升含有罗丹明B作为染料的药物溶液与溶菌酶和胰岛素作为示例蛋白质一起加载到它们上面
通过在猪皮肤上的各种实验，研究小组验证了他们的微针贴片提供了高载药量和高药物释放率
此外，他们证实微针可以同时装载和保存各种水溶性药物和蛋白质，不需要冷藏
总的来说，所提出的微针阵列似乎是一个非常有前途的治疗药物和疫苗的给药平台
松村总结道:“我们微针的优越特性可能会改变药物的给药方式，并有可能开发出先进的基于蛋白质的药物来治疗各种疾病
“谁知道未来还有什么医学上的革命性创新等着我们？
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