皮下注射是快速有效遞送生物治療藥物的常用給藥途徑。然而，基于注射器的注射通常需要專業(yè)協(xié)助，并且會(huì)帶來疼痛和潛在的感染風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致不期望的患者依從性和較差的生活質(zhì)量。

近期，浙江大學(xué)顧臻教授和張宇琪研究員等人提出了一種超速效微針（URA-MN）貼片，用于以微創(chuàng)方式進(jìn)行即時(shí)透皮遞送治療藥物。泡騰劑被摻入U(xiǎn)RA-MN的尖端，在插入皮膚時(shí)可快速產(chǎn)生CO?氣泡，在幾分鐘內(nèi)立即為生物治療藥物的釋放提供動(dòng)力。在三種不同的小鼠模型中評(píng)估了包括利拉魯肽、胰島素和肝素在內(nèi)的多種藥物從URA-MN中的釋放動(dòng)力學(xué)，并且僅用5分鐘的給藥管理就實(shí)現(xiàn)了生物治療藥物的快速釋放和有效的治療效果。值得注意的是，由于施用時(shí)間短，MN基質(zhì)殘留在皮膚中的痕跡可忽略不計(jì)，并且URA-MN貼片在施用6周后顯示出了理想的生物相容性。相關(guān)工作以“Ultrarapid-Acting Microneedles for Immediate Delivery of Biotherapeutics”為題發(fā)表在Advanced Materials期刊上。

為了實(shí)現(xiàn)治療藥物的超快速釋放，研究人員加入了泡騰劑NaHCO?和無水檸檬酸（CA），在插入皮膚時(shí)可產(chǎn)生CO?作為氣體動(dòng)力，以加速釋放過程。詳細(xì)而言，研究人員首先將治療劑和泡騰劑懸浮在由N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、二甲基丙烯酸乙烯酯（EGDMA）和Irgacure 2959組成的單體混合物中。然后在真空下將混合物填充到MN模具中，并且通過離心將治療劑以及泡騰劑進(jìn)一步積聚在尖端區(qū)域內(nèi)。在原位光聚合之后，研究再將UV可固化的基底整合以制備URA-MN貼片（圖1）。

如圖2所示，在針尖加入了泡騰劑（NaHCO?和檸檬酸），插入皮膚后會(huì)產(chǎn)生氣泡（CO?）和水，使其在幾分鐘內(nèi)立即釋放。此外，該反應(yīng)可以產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，通過擴(kuò)大MN基質(zhì)和間質(zhì)液之間的接觸面積來進(jìn)一步加速藥物擴(kuò)散。MN基質(zhì)可以在給藥5分鐘后從皮膚上完整去除，在組織中留下的殘留物可忽略不計(jì)。URA-MN貼片在三種不同的小鼠模型中被證明可以快速釋放代表性藥物，如利拉魯肽（LRT）、胰島素和肝素，具有理想的治療效果。URA-MN的體內(nèi)長期安全性也在每日應(yīng)用6周后得到驗(yàn)證。這種URA-MN貼片為安全、高效和耐受性良好的生物治療藥物給藥提供了一種替代選擇，有可能改善患者的依從性和生物治療的相關(guān)臨床結(jié)果。