Tóm tắt

Sẹo bệnh lý-bao gồmsẹo phì đại (HS)vàsẹo lồi-biểu thị phản ứng chữa lành vết thương bất thường được đặc trưng bởi sự tăng sinh quá mức của nguyên bào sợi và lắng đọng collagen. Các phương pháp điều trị thông thường (vật lý, dược lý, phẫu thuật) đều có những hạn chế đáng kể. Tiêm vào vết thương bằng kim tiêm dưới da, tuy phổ biến, nhưng lại gây rađau, sự tuân thủ của bệnh nhân kém, phân phối thuốc không đồng đều và chấn thương mô. Microneedles (MN) đã nổi lên như một phương pháp biến đổiHệ thống phân phối thuốc qua da (TDDS)​ vượt qua hàng rào lớp sừng, cho phépkhông gây đau đớn, đồng đều,-sinh khả dụng caolắng đọng thuốc với mức độ xâm lấn tối thiểu. Bài viết này cung cấp đánh giá toàn diện về phân loại MN, vai trò mở rộng của chúng trong quản lý sẹo bệnh lý-bao gồm việc phân phối thuốc, liệu pháp gen, liệu pháp quang động (PDT) và các chiến lược kết hợp-cũng như tiềm năng mới nổi của chúng trongngăn ngừa sẹo sớm.

1. Giới thiệu: Thử thách sẹo bệnh lý

Sẹo bệnh lý phát sinh khi quá trình lành vết thương chuyển sang xơ hóa quá mức. Mặc dù sẹo ở mức độ vừa phải là một phản ứng hồi phục bình thường, nhưng tín hiệu bất thường sẽ biến nó thành tình trạng HS hoặc sẹo lồi-gây rasuy giảm chức năng, biến dạng, đau và ngứa. Các phương thức điều trị hiện tại bao gồm vật lý trị liệu, dược lý, sinh học và phẫu thuật, nhưng mỗi phương thức đều bị hạn chế bởi mức trần hiệu quả hoặc tác dụng phụ.

Liệu pháp dược lý được ưa chuộng vì nóchi phí-hiệu quả và tiện lợiTuy nhiên, lớp sừng không thấm nước hạn chế nghiêm trọng khả dụng sinh học của thuốc bôi tại chỗ. Tiêm trong tổn thương vượt qua rào cản này nhưng đưa vàoám ảnh kim tiêm, đau khi tiêm, lan truyền thuốc khác nhau và tổn thương mô. MN giải quyết tất cả những thiếu sót này: chúng tạo ra các vi kênh thống nhất vớisự tham gia của thụ thể đau tối thiểu, bật tính năng tự quản trị-và đạt đượcsử dụng thuốc vượt trội​ mà không có-sự trao đổi chất đầu tiên hoặc sự thoái hóa qua đường tiêu hóa.

2. Phân loại Microneedles

Dựa trên cơ chế phân phối thuốc, MN được phân thành 5 loại chính:

3. Vi kim trong sẹo bệnh lýSự đối đãi

3.1 Trị liệu MN-miễn phí (cơ học) bằng thuốc

Đáng chú ý là MN có thể phát huy tác dụngtác dụng điều trị mà không cần bất kỳ tải trọng nào-hoàn toàn thông qua sự điều biến cơ học có kiểm soát của mô da.

Yeo và cộng sự.​ đã phát triển một mảng MN rắn-không chứa thuốc được chế tạo từpolyme tinh thể lỏng (LCP). Thử nghiệm trên model HS tai thỏ thì đạt83,3% ức chế dày da.

Tân và cộng sự.​ đã được chứng minh trong một thử nghiệm có kiểm soát giúp duy trì việc sử dụng MN rắn-không chứa thuốc một cách đáng kểgiảm thể tích sẹo lồivà giảm nhẹ liên quanđau và ngứa.

Zhang và cộng sự.được thiết kế mộtsợi tơ tằm rắn MN​ và xác định cơ chế cơ bản: điều hòa giảm gen nhạy cảm cơ họcANKRD1, cho thấy sự co bóp của nguyên bào sợi giảm và căng thẳng cơ học. MN tiếp tục đàn ápintegrin-trục báo hiệu FAK, điều chỉnh giảmTGF- 1, -SMA, collagen I và fibronectin-dẫn đến những cải thiện có thể đo lường được về màu sắc, độ dày và độ cứng của vết sẹo.

Một nghiên cứu so sánh xuyên suốt7 vật liệu​ (PMMA, PU, ​​PC, PLGA, v.v.) ở tai thỏ cho thấy tất cả các nhóm MN đều giảm đáng kể độ dày của sẹo. PMMA MN ức chế sự lắng đọng collagen, -SMA, Ki-67 và TGF- 1 mRNA; Collagen ức chế PU, -SMA và Ki-67; PC nhắm mục tiêu collagen, Ki-67 và TGF- 1; PLGA làm giảm collagen, -SMA và TGF{10}}chứng minh điều đólựa chọn vật liệu trực tiếp điều chỉnh hiệu quả chống xơ hóa.

3.2 MN-Dược lý hỗ trợ

Corticosteroid

Triamcinolone acetonide (TAC)-DMN được nạp vào đã giảm thể tích sẹo một cách hiệu quả và điều hòa TGF- 1 và collagen I.

Decker và cộng sự.​ điều trị 5 bệnh nhân bỏng HS bằng phương phápbetamethasone-đã tải DMN; đều cho thấy sự giảm đáng kểPOSAS (Thang đánh giá sẹo của bệnh nhân và người quan sát)ghi điểm vớikhông có báo cáo đau đớn.

Chen và cộng sự.được giaohợp chất betamethasone​ thông qua hydrogel MN trên mô hình thỏ, giúp giảm thể tích sẹo, ức chế collagen I/III và TGF- 1, khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và giải phóng có kiểm soát.

Phối hợp: Corticosteroid + Verapamil

Zhang và cộng sự.​ đồng{0}}được tảiTAC + verapamil​ (thuốc chẹn kênh canxi có tác dụng ức chế tình trạng viêm và tổng hợp collagen) vào DMN. Sự kết hợp này vượt trội hơn từng loại thuốc riêng lẻ trong việc giảm độ dày của sẹo và biểu hiện TGF{1}}.

Corticosteroid + Độc tố Botulinum A + HA

Một nghiên cứu lâm sàng cho thấy rằng sau{0}}tiêm steroid vào trong tổn thương, MN-được truyền qua trung gianBoNT-A + axit hyaluronic​ cung cấp tác dụng chống xơ hóa tổng hợp đồng thời giảm thiểu các phản ứng bất lợi do steroid-gây ra và giảm tái phát sẹo lồi.

5-Fluorouracil (5-FU)

Park và cộng sự.​ đã sử dụng CMN để phân phối5-hạt nano chứa FU​ thành sẹo lồi-thể hiện khả năng tự điều trị không gây đau đớn-và ức chế hiệu quả các nguyên bào sợi sẹo lồi.

A ROS/MMP-đáp ứng MN​ đạt được sự giải phóng 5-FU bền vững, ức chế sự tăng sinh nguyên bào sợi, giảm sự lắng đọng collagen vàtu sửa lại môi trường vi mô sẹo bệnh lý​ bằng cách loại bỏ ROS và làm cạn kiệt MMP.

Yang và cộng sự.đã thiết kế mộtMN hai lớpvớiphát hành hai pha: giải phóng TAC nhanh chóng (giai đoạn 1) + giải phóng 5-FU liên tục (giai đoạn 2). Hệ thống thuốc kép này tối đa hóa sức mạnh tổng hợp, làm giảm đáng kể hoạt động của nguyên bào sợi, sự lắng đọng collagen, thể tích sẹo, TGF- 1 và collagen I.

Bleomycin

Xie và cộng sự.​ đã phát triển các DMN chứa bleomycin{0}}có tác dụng gây ra hiện tượng apoptosis nguyên bào sợi và ức chế TGF- 1. Quá trình phục hồi hàng rào bảo vệ da diễn ra trong vòng3 giờ, xác nhận sự xâm lấn tối thiểu.

Tranilast

Chiến và cộng sự.đã nạptranilast​ (một loại thuốc chống dị ứng có tác dụng ức chế TGF{0}} chống xơ hóa) thành MN cho HS tai thỏ. Kết quả: giảm thể tích sẹo và điều hòa giảm TGF- 1, collagen I và -SMA-khắc phục được khả năng hòa tan kém và độc tính qua đường miệng của tranilast.

Losartan

Hoàng và cộng sự.đóng góilosartan​ (sử dụng bằng đường uống bị hạn chế do nguy cơ hạ huyết áp) ở DMN, đạt được sự ức chế hiệu quả sự tăng sinh/di chuyển nguyên bào sợi và điều hòa giảm TGF- 1, IL-6 và collagen I trên mô hình thỏ.

Y học cổ truyền Trung Quốc (TCM)

Shikonin-DMN (Ning và cộng sự): ức chế khả năng sống sót của nguyên bào sợi HS và biểu hiện protein liên quan đến sẹo-.

Protocatechualdehyde-DMN (Hao và cộng sự): gây ra hiện tượng apoptosis nguyên bào sợi, giảm collagen và ức chế sự hình thành mạch.

Axit gallic + Quercetin​ DMN hai pha (Chen và cộng sự): phát hành GA sớm làm chậm sự tăng sinh; bản phát hành QU muộn đã nhặt được ROS. Họ cùng nhau điều hòa các gen liên quan đến sẹo-và ức chế sự hình thành sẹo lồi.

3,3 MN-Liệu pháp gen qua trung gian

Liệu pháp gen điều chỉnh biểu hiện gen bất thường, nhưng các rào cản phân phối vẫn tồn tại. MN cung cấp một ống dẫn xuyên qua da lý tưởng.

Mạnh và cộng sự.đã nạpmiRNA-các exosome được chức năng hóa đã được sửa đổi​ vào DMN. Hệ thống làm giảm độ dày HS, cải thiện sự phân bố nguyên bào sợi và sự liên kết collagen, đồng thời điều hòa giảmTGF- 2, -SMA và p{2}}Smad2/3.

Vương và cộng sự.​ nhúngTGF- RⅠ siRNAbên tronghạt nano đảo ngược (UCNP)​ bên trong MN. Khi bị kích thích ở gần{1}}hồng ngoại, siRNA được giải phóng vào lớp hạ bì, làm im lặng mRNA mục tiêu và ức chế sự tăng sinh nguyên bào sợi cũng như sản xuất quá mức collagen.

3,4 MN-Liệu pháp quang động được hỗ trợ (PDT)

Hiệu quả của PDT bị hạn chế do khả năng thâm nhập của chất cảm quang kém vàbệnh tự thực bảo vệ.

Hoàng và cộng sự.kết hợp mộthyaluronidase-đã nạp MN​ (tăng cường khả năng thâm nhập 5-ALA) bằngmetformin-đã tải MN​ (ức chế sự tự thực). Sức mạnh tổng hợp đã khuếch đại độc tính tế bào của PDT, giảm thể tích sẹo và điều hòa giảm collagen I và TGF- 1.

Chen và cộng sự.được gói gọn mộtchất quang xúc tác + chloroquine​ (chất ức chế quá trình tự thực bào) ở các MN có cường độ- cao. Việc phân phối mô-sâu sâu trực tiếp đã nâng cao khả năng tạo ROS và tác dụng chống vi trùng, đã được xác thực trong mô hình HS của thỏ.

3,5 MN kết hợp với các phương thức khác

Bệnh Ferroptosis-Gây ra MN​ (Zhao và cộng sự): Các cụm nano bạc và lượng giác được gói gọn trong ZIF-8 MN được kích hoạtbệnh sắt từ-Liệu pháp HS hiệp đồng qua trung gian ở mô hình thỏ.

MN + Siêu âm​ (Yang và cộng sự): Siêu âm-tăng cường phân phối MN cải thiện đáng kể độ sâu thâm nhập của thuốc vào mô sẹo lồi.

MN + Điện biến nạp​ (Krina và cộng sự): Đã điều trị thành công cho một bệnh nhân sẹo lồi-tăng cường đáng kể sự thâm nhập của TAC đồng thời giảm thiểu cơn đau.

4. Vi kim trong sẹo bệnh lýphòng ngừa

Phát hiện sớm và can thiệp trước là mục tiêu cuối cùng trong việc kiểm soát sẹo. MN đang kích hoạt cả hai.

4.1 Phát hiện sớm thông qua MN-Các cuộc thăm dò được phân phối

Miao và cộng sự.đã phát triển mộtđầu dò phân tử huỳnh quang hồng ngoại gần-được kích hoạt bởiFAP-​ (biểu hiện quá mức ở nguyên bào sợi sẹo lồi). MN-đã bật tính năng hỗ trợ phân phốixác định chính xác nguyên bào sợi sẹo lồi trước khi tổn thương phát triển đầy đủ.

Zheng và cộng sự.đã thiết kế mộtđầu dò phân tử dựa trên axit nucleic-​ được phân phối thông qua MN có khả năng phân hủy sinh học để giám sát và điều chỉnhCTGF mRNAtrong các nguyên bào sợi ở da. SiRNA được giải phóng đã ức chế TGF- RⅠ → giảm CTGF → ngăn chặn sự lắng đọng collagen quá mức.

4.2 Làm im lặng gen dự phòng

Chun và cộng sự.đã tạo ra mộttyramine-gelatin biến tính/SPARC siRNA nanocompozit MN. SPARC thúc đẩy quá trình xơ hóa thông qua việc sản xuất quá nhiều collagen. MN này đã làm im lặng SPARC trong các mô hình vết thương ở chuột,giảm sự lắng đọng collagen trong quá trình lành vết thương mà không gây ra phản ứng miễn dịch-ngăn ngừa hiệu quả sự hình thành sẹo bệnh lý.

5. Tóm tắt và viễn cảnh tương lai

Hệ thống phân phối dựa trên vi kim-cung cấpkhông gây đau đớn, ít xâm lấn, hiệu quả, an toàn và thân thiện với bệnh nhân-​Giải pháp điều trị sẹo bệnh lý. Các nghiên cứu hiện tại-bao gồm điều chế cơ học, liệu pháp dược lý đơn/kết hợp, liệu pháp gen, PDT và cảm ứng bệnh ferroptosis-đã xác định MN là mộtnền tảng đa cơ chế,{0}}linh hoạt.

Tuy nhiên, những thách thức chính vẫn còn:

nâng caosức mạnh cơ họcmà không ảnh hưởng đến khả năng tương thích sinh học

Cải thiệnkhả năng nạp thuốcvàsự ổn định của công thức

Đạt đượckiểm soát phát hành chính xác theo thời gian

Mở rộng quy mô sản xuất theotuân thủ-GMPđiều kiện

Tiến hànhthử nghiệm lâm sàng nghiêm ngặt​ để nối băng ghế-với-khoảng trống đầu giường

BẰNGvật liệu sinh học mới, in 3D và thiết kế dựa trên AI​ hội tụ, MN sẵn sàng mang lạisự thay đổi mang tính cách mạng​ cho cả việc điều trị và ngăn ngừa sẹo bệnh lý-mở ra một kỷ nguyên quản lý rối loạn xơ hóa thực sự chính xác.