近日，武汉大学药学院黎威教授团队在Acta Materia Medica上发表了题为“Advances in microneedle patches for long-acting contraception”的综述论文。
计划生育仍面临较大的挑战，计划外的怀孕往往会导致不健康妊娠或者意外流产，甚至是严重的宫内并发症。目前的节育方法主要包括短期和长效避孕。长效避孕主要通过激素的持续释放，提供长期的怀孕保护，所以更受女性喜爱。传统的长效避孕方式包括皮下植入物，注射剂，宫内节育器和阴道环。微针是一种矩阵排列的微尺度针。微针可以穿透最外层的皮肤角质层，到达表皮，因此其疼痛几乎可以忽略不计。不同于传统的长期避孕手段，微针可以通过非手术的方式穿透皮肤组织达到较高的递药效率和持续的避孕效果。
目前广泛应用于透皮给药的微针有6种，分别是包被型，中空型，可溶型，聚合物生物降解型，水凝胶型，丝素蛋白生物可降解型。目前主要用于长效避孕的微针主要是可溶型，聚合物生物降解型，丝素蛋白生物可降解型等3种微针贴片。该综述首先梳理了应用于长效避孕方向的微针贴片的相关文献，分类归纳了微针贴片中应用的生物材料，比较了各种贴片的作用时间。随后，该综述对微针贴片应用于长效避孕的生物安全性和可接受性进行了评价，其考察对象延伸到了育龄妇女。最后，该综述对微针贴片应用于长效避孕进行了总结，提出了微针贴片广泛应用于长效避孕的可能性和临床转化的关键点。
Types of MN patches
Materials
Acting time in vivo
Dissolvable MN patches
Dextran
10 hour
Poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly(vinyl pyrrolidone) (PVP)
2 days
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), and PVA
Over 1 week
Biodegradable MN patches
Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and polylactic Acid (PLA)
Over 45 days
PLGA
Over 1 month
PLGA and HPMC
Over 12 days
Silk fibroin MN patches
Protein extracted from silk fibroin
Not applicable
表格1 应用于长效避孕的各种微针贴片
可溶型微针贴片一般由水溶性聚合物制成，可在刺入皮肤后快速溶解从而释放药物，其制备材料主要是天然多糖和水溶性聚合物，如透明质酸，葡聚糖，壳聚糖，聚乙烯醇（PVA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。可溶型微针贴片溶解性强，释放药物速度快，为了延长药物作用时间，可溶型微针通常与纳米制剂结合从而实现较长时间的持续释放（图1）。
图1 可溶型微针贴片穿刺入皮肤后的示意图
相较之下，可降解的聚合物微针的持续释药时间更长。用于可降解的微针贴片的制备材料主要有聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA），聚乳酸（PLA）。这类聚合物在水中不溶解，主要靠缓慢降解释放药物。可降解的微针贴片更多被设计成可植入的微针，即背衬为水溶性的材料，针体为避孕药和可降解聚合物的混合物。该类型的微针贴片穿刺入皮肤后，可以通过水溶性材料的快速溶解实现针体的分离，从而滞留包载药物的针尖在皮肤组织内。包载药物的可降解聚合物可作为药物储存库，通过缓慢降解逐渐释放药物达到长效避孕的效果。
丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然聚合物，占蚕丝含量的70%-80%，含有18种氨基酸，其中丝氨酸占超过总成分的80%，因此具有良好的生物相容性。丝素蛋白具有良好的柔韧性，较强的抗拉强度和缓慢降解等物理化学性能，可被制成纤维，薄膜，凝胶，支架等多种形态，已被广泛应用于生物医学应用。丝素蛋白由于其生物可降解性能和较强的力学性能，也被应用于微针贴片的制备，可以通过其缓慢降解实现体外长达1年的持续释放（图2），但是目前尚无在体内研究的相关报告。
图2 可生物降解的丝素蛋白微针贴片穿刺入皮肤后的示意图
由于微针贴片具有可自我操作、微创无痛等优点，因此与传统的长效避孕制剂相比较具有较高的接受性。但是较少的研究将微针贴片应用于临床试验，因此其安全性和有效性还需要长期的观察。尽管还有很多亟待解决的问题，微针贴片应用于长效避孕仍然具有较大的优势和可能性。
https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/AMM-2022-0042
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通讯作者介绍
黎威，现任武汉大学药学院教授、博士生导师、院长助理，国家海外高层次青年人才，武汉英才，现主持2项国家自然科学基金和1项湖北省自然科学基金。本科和硕士均毕业于华中科技大学，博士毕业于香港城市大学，随后在美国佐治亚理工学院从事博士后研究。黎威教授长期从事药物递送与缓控释领域的研究，近五年来，在药学领域国际主流期刊发表研究论文30篇，其中以第一作者或通讯作者身份发表18篇 (包括1篇Nature Biomedical Engineering，1篇Nature Reviews Materials，1篇Science Advances，1篇Biomaterials，2篇Journal of Controlled Release等)。相关研究成果被全球59家媒体报道，并被Nature Reviews Materials 和Nature Biomedical Engineering杂志重点刊文评论。现担任武汉药学会药物分析与评价专业委员会的副主任委员，《中国医药工业杂志》编委，药学领域学术期刊“Acta Materia Medica”和“Exploration”的青年编委，同时也是“International Journal of Molecular Sciences”和“Frontiers in Microbiology”期刊的客座主编，并受邀担任Science Advances, Advanced Functional Materials, Advanced Healthcare Materials, Asian Journal of Pharmaceutical Sciences，International Journal of Pharmaceutics，Lab on a Chip等学术期刊审稿人。
Acta Materia Medica是一本由爱尔兰Compuscript出版社出版的金色开源(Gold open access)英文期刊(https://amm-journal.org/)，国际标准期刊号（ISSN）：2737-7946。该刊旨在快速报道国际药学领域的最新前沿成果，推动全球药学领域的知识共享，打造国际一流药学期刊和药学领域科学共同体建设平台。现有来自全球著名学术机构的55位学者担任编委，其中中国19人、美国22人、日本4人、丹麦2人、德国1人、英国3人、澳大利亚1人、新西兰1人、芬兰1人、匈牙利1人。
Acta Materia Medica 由上海中医药大学首席教授徐宏喜和美国哈佛大学医学院终身教授魏文毅担任共同主编，福建中医药大学李华教授担任执行主编。
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