近日，陸。軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院燒傷科羅高興教授/譚江琳教授團(tuán)隊(duì)的張慶博士聯(lián)合加拿大曼尼托巴大學(xué)Malcolm Xing院士在ACS Nano在線發(fā)表了最新研究成果：Down-Regulating Scar Formation by Microneedles Directly via a Mechanical Communication Pathway。該研究提出了微針介導(dǎo)的物理干預(yù)調(diào)節(jié)局部機(jī)械應(yīng)力以改善瘢痕病理特征的增生性瘢痕機(jī)械治療新策略，以陣列密度和三維尺度為變量因素探究聚合物微針微結(jié)構(gòu)對(duì)瘢痕治療效果影響的規(guī)律性來(lái)提升治療效率，借助高精度3D打印平臺(tái)（nanoArch S140，摩方精密）制造不同陣列密度和針體深度的微針陣列三維模型，以絲素蛋白為基礎(chǔ)材料通過(guò)兩步倒模法制造出對(duì)應(yīng)規(guī)格的微針貼片。研究團(tuán)隊(duì)僅通過(guò)調(diào)整微針的縱深尺寸和陣列密度，即實(shí)現(xiàn)了增生性瘢痕外觀和組織力學(xué)性能的顯著改善。其核心的作用機(jī)制：微針的物理干預(yù)減少了成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的收縮和機(jī)械應(yīng)力，減弱整合素- fak通路中機(jī)械力信號(hào)的傳導(dǎo)，下調(diào)TGF-β1、α-SMA、I型膠原和纖維連接蛋白的表達(dá)，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)低壓力的微環(huán)境，有助于顯著減少疤痕的形成。這種物理作用與微針的長(zhǎng)度和陣列密度密切相關(guān)，表現(xiàn)為：微針尺寸太短（≤500μm）無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的組織穿透，隨著針長(zhǎng)增加，穿透力提高，但刺入深度太深（≥150μm）存在出血、炎癥反應(yīng)等不良反應(yīng)，有加劇瘢痕增生的風(fēng)險(xiǎn)。在陣列密度效應(yīng)方面，研究結(jié)果顯示，結(jié)合有限元分析模型進(jìn)一步預(yù)測(cè)，隨著陣列密度的增加，有利于機(jī)械微環(huán)境重構(gòu)，微針的治療效。果顯。著增加，但過(guò)高的陣列密度(≥20×20) 導(dǎo)致的空間壓縮，膠原基質(zhì)受到明顯擠壓，反而不利于機(jī)械微環(huán)境重構(gòu)。因此，研究團(tuán)隊(duì)提出，基于不同瘢痕中的組織厚度分布范圍，優(yōu)先選擇組織厚度中位值作為微針尺寸設(shè)計(jì)的參考值；而微針陣列密度為15×15/cm2時(shí)更為合適。這一研究結(jié)果與當(dāng)前其他報(bào)道的微針介導(dǎo)的增生性瘢痕治療策略(主要是透皮給藥)顯著不同。
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