南京大学:微针给药技术,仿生黏附抗菌微针新进展|赵远锦教授课题组
图1 具有黏附抗菌功能的仿生多功能微针的示意图
图2 仿生微针的表征
此外,由于多粘菌素被装载在微针的针尖和基底中,该微针对革兰氏阴性菌具有光谱的抗菌作用,有利于其保存和使用。为了证明该微针的抗菌特性,团队成员将其和大肠杆菌共培养,发现杀菌效率在90%以上,如图3所示。此外,这种微针的生物安全性也被进一步验证。将载有不同浓度多粘菌素的微针和成纤维细胞共培养,并用MTT测试了培养后细胞的活性,结果显示,和对照组相比,6组实验组细胞的存活率均在85%以上。
图3 仿生微针的抗菌效果和生物安全性
随后,研究团队选择大鼠关节炎模型,对这种微针载体的药物递送能力进行了证明。通过关节制动,建立了具有膝关节炎的大鼠模型。这些大鼠被分为三组,其中两组分别接受空微针和载药微针的治疗,剩余一组不接受任何治疗,作为对照组。结果显示,经载药微针治疗后,大鼠膝关节的肿胀程度、炎症程度都得到很好缓解;组织切片也显示出载药微针治疗后关节切片的潮线更清晰,细胞结构紊乱程度和纤维化程度均降低,如图4所示。这些结果证明了这种微针作为经皮药物递送载体的实际价值。
图4 仿生微针治疗大鼠关节炎的效果图
借助其黏附、抗菌等能力,这种多功能仿生微针得以长时间、可持续地将药物输送到高度灵活的身体部位(关节、手、腿等),在透皮给药装置、可穿戴生物医学系统等领域具有广阔的应用前景。
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