近日，深圳大学医学部生物医学工程学院黄鹏特聘教授团队在国际顶级学术期刊Advanced Materials（影响因子29.4，中科院一区，TOP期刊）上发表了题为“Self-Heating Multistage Microneedle Patch for Topical Therapy of Skin Cancer”的研究论文。这篇论文的所有工作均在深圳大学完成，该团队邵俊东副研究员（现为广州医科大学教授）和研究生李星星为论文共同第一作者，黄鹏教授为独立通讯作者，该团队所在的生物医学工程学科属于广东省优势重点学科。

        皮肤癌是最常见的肿瘤之一，发病率逐年增高，严重威胁人类的生命健康。目前临床上主要的治疗方法包括：手术切除、放疗、化疗、免疫治疗以及局部用药治疗等。其中，直接将药物递送到病灶部位的局部治疗已成为皮肤癌的主要治疗方式，具有如下优势：给药效率高、方便、副作用低、低成本、可针对性治疗等。一般来说，治疗皮肤癌的外用药物有多种剂型，如洗剂、软膏、霜剂、凝胶、液体、贴片等。然而，由于皮肤角质层屏障的存在，这些局部给药系统仍存在许多挑战，如递送效率低、肿瘤组织穿透能力有限、血液循环不理想等，导致皮肤癌疗效差且复发风险高。

        微针给药技术，作为《环球科学》评选的2020年有望改变世界的十大新型技术之一，在皮肤癌的治疗中展现出独特的优势。不仅可以直接穿透皮肤屏障，将药物高效递送到肿瘤部位，同时对皮肤的损伤和疼痛都非常轻微。具有成本低、制造简单、易于使用、药量可控、副作用小等优点，最重要的是可以大大提高患者治疗时的舒适度，减轻患者的痛苦。但是，仍需进一步提高微针给药系统的载药量、给药精度和药物递送效率等。常规的可溶性微针虽可在短期内快速释放药物，但皮肤癌是一种难以根治的顽固性疾病，单一的短期治疗通常复发风险高且预后不佳，往往需进行反复治疗，这无疑会增加患者的心理负担，并大大增加副作用的风险。缓释微针虽可有效避免重复治疗并保持药物剂量温和，但仍存在载药量低、药物释放速率慢、疗效不佳等问题。因此，开发一种兼具高效快速释放和长期持续释放能力的新型微针，实现程序化的可控药物递送，有望用于皮肤癌的有效治疗以及长期预防复发，具有重要的研究意义和潜在临床应用前景。

        针对这一问题，该研究团队开发了一种具有多级结构的微针药物递送系统，包括：
        1.用于持续药物释放的可降解针尖；
        2.用于快速药物释放的可溶性微针基底；
        3.用于自发热材料储存的背衬层。

        其中，微针基底由生物医用高分子透明质酸（HA）组成，治疗时可快速溶解，释放抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶（5-FU）进行高效的皮肤癌治疗。针尖则由具有适当生物可降解性能的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）组成，治疗时随着基底的溶解，针尖脱落并长期滞留在病灶部位，可实现抑瘤药物百里醌（TQ）的缓释，长效抑制皮肤癌复发。背衬层内则填充了自发热材料，基于微米级铁粉的氧化放热反应，使得微针给药系统具有高效的自发热性能。我们通过系统的体外和体内实验，验证了其优异的程序化药物释放性能，良好的皮肤癌治疗效果，且可以长效抑制肿瘤复发。自发热效应不仅实现了一定的皮肤癌热治疗效果，更重要的是，它表现出非常好的热促进药物释放效果，在药物递送速率、渗透深度、给药量等方面都有很大的提升。这种具有多级结构的自发热微针载药贴片具有巨大的临床应用前景，特别是在皮肤癌治疗方面。

        本研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市科创委等项目的支持。

        论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202308217