近日，国际学术期刊Advanced Materials在线发表了华南理工大学纳米医学和生物材料团队以“A Wireless Operated Flexible Bioelectronic Microneedle Patch for Actively Controlled Transdermal Drug Delivery”为题的论文。华南理工大学论文的第一署名单位，金陶沙和王海洋为论文的共同第一作者，袁友永教授为论文的通讯作者。

精确控制药物释放速率对于提高药物疗效、减少副作用和维持稳定的药物水平至关重要。因此，在设计药物递送系统或开发给药装置时，需要考虑如何实现药物的控制释放。作为一种新型的透皮给药技术，微针技术已在疫苗递送、抗肿瘤治疗、糖尿病管理和伤口修复等领域得到了广泛的应用。目前，通过预先设计针对特定药物、疾病模型和相关内源性信号的功能材料，构建被动释放的微针系统是相关研究的主要方向。但被动式的响应系统通常缺乏对不同药物和疾病模型的适应性，从而限制了其通用性。因此，需要提高微针系统的主动控释能力、以适应多种药物的释放需求，从而开发新型的广谱化微针递送平台。

示意图：(A) FBMP的结构和工作原理示意图。(B) FBMP用于快速释放药物的应用。(C) FBMP用于长期缓释药物的应用

随着柔性电子技术的发展，生物电子设备已被用于监测和治疗急性或慢性疾病，在生物医学领域展现了巨大的应用潜力。针对上述问题，该研究团队展示了一种柔性生物电子微针贴片（FBMP），它集成了柔性电子器件，以实现主动控制的经皮递送。FBMP结合了柔性印刷电路板（FPCB）、共晶镓铟（EGaIn）加热膜以及具有聚乙烯醇（PVA）核心和聚己内酯（PCL）外壳的双层微针。该贴片可以通过智能手机实现无线控制以实时调整控释速率，从而实现在2分钟内快速释放或在10小时内的持续释放。在各种动物模型中，FBMP展示了在递送多种类型药物、优化疗效、减轻副作用等方面的通用性。通过使用该装置治疗小鼠急性休克模型以及进行快速局部麻醉，证实了FBMP的快速释放能力。在黑色素瘤模型中，利用该装置共同缓释递送IFN-γ和用于降解BRD4蛋白的PROTAC药物，抑制了由于IFN-γ诱导的PD-L1上调，从而提高了免疫治疗效果。研究团队通过将微针技术与柔性电子技术相结合，实现可定制的、主动控制的药物释放，为解决传统微针给药系统的局限性，开发智能集成给药设备提供了新的思路。

来源：华南理工大学

文章链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202417136