CN113350483A - 一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针及其制备方法,微针为载有白喉毒素的水凝胶微针；微针由混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液在微针模板中固化制得；水凝胶前体选自壳聚糖、明胶、丝素蛋白、透明质酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素、甲基丙烯酸酯明胶、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乳酸、聚乳酸‑羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺中的一种或多种。本发明具有渗透性强、操作简单且可减少给药频次等优点。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，涉及一种微针，尤其涉及一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针及其制备方法。
背景技术
疤痕是人体伤口愈合过程中必然的产物，可由外伤、切割伤、感染、烧伤、手术等多种原因引起。分为增生性疤痕、萎缩性疤痕及疤痕疙瘩三类。疤痕生长会发生功能障碍、外形破坏等各种并发症，给患者带来极大的肉体和精神负担。目前的治疗手段主要包括化学疗法、放射疗法、激光治疗、手术切除等，容易复发，操作不便。因此，需要一种操作简单、副作用小、不易复发的新型治疗手段。
Engrailed-1(En1)阳性的成纤维细胞主要参与伤口愈合过程中疤痕形成，当皮肤损伤时，深层真皮组织中的成纤维细胞会激活En1蛋白表达，从而变成促进疤痕形成的En1阳性成纤维细胞。白喉毒素可消除En1阳性成纤维细胞，减少疤痕性成纤维细胞，从而促进了正常皮肤结构的恢复，恢复正常的拉伸强度。但是，白喉毒素缺乏外用剂型，直接使用药物的组织渗透性差，难以穿透疤痕，疤痕部位难以维持有效药物浓度。
发明内容
针对以上现有技术的缺陷，本发明提供一种载白喉毒素的微针，白喉毒素可从水凝胶微针中可控释放；坚硬的微针针尖可穿透疤痕，从而增强白喉毒素向疤痕内的渗透；可根据疤痕的大小及厚度，调整微针尺寸及针尖的高度；可根据疤痕的生长情况调整载白喉毒素的浓度。
为实现上述目的，本发明提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，具有这样的特征：微针为载有白喉毒素的水凝胶微针；微针由混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液在微针模板中固化制得；水凝胶前体选自壳聚糖、明胶、丝素蛋白、透明质酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素、甲基丙烯酸酯明胶、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺中的一种或多种。
进一步，本发明提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，还可以具有这样的特征：其中，所述白喉毒素在水凝胶前体溶液中的混合浓度为小于1mg/mL。
进一步，本发明提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，还可以具有这样的特征：其中，所述微针的基底厚度为200μm～2mm，针体高度为50μm～1mm，底座直径为50～400μm，针尖距为200μm～2mm，基底尺寸为0.5-15cm×0.5～15cm。
进一步，本发明提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，还可以具有这样的特征：其中，所述水凝胶前体溶液的体积浓度小于等于100％。
本发明还提供上述用于疤痕修复的载白喉毒素微针的制备方法，具有这样的特征：包括以下步骤：
步骤一、将白喉毒素粉末与水凝胶前体溶液混合均匀；
步骤二、通过激光刻蚀硅胶基板制作微针模板；将混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液滴入微针模板，排出气泡，固化水凝胶前体溶液，得到微针。
其中，固化方法可根据水凝胶前体的具体种类选择光交联、离子交联、共价交联、加热或磁场等。
进一步，本发明提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素微针的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中，排出气泡的方法为放入真空干燥机内真空3分钟。
本发明的有益效果在于：
一、本发明以激光刻蚀技术制备微针模板，可对微针形貌进行精准控制以应对不同疤痕治疗需求。
二、本发明设计了一种载白喉毒素的微针，渗透性强、操作简单且可减少给药频次。具体的，微针的针尖穿透性强，可增强白喉毒素在组织中的渗透性；搭载的白喉毒素可从水凝胶微针中可控释放；可根据病变范围及深度，调整微针的形貌；可根据病变程度调整白喉毒素的浓度。
三、本发明制备的载白喉毒素的微针可用于疤痕治疗。
附图说明
图1是对比例1和实施例1微针的示意图；
图2是微针载药扩散图；
图3是微针疤痕治疗结果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针及其制备方法。
如图1中b所示，该微针为载有白喉毒素的水凝胶微针，由混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液固化制得，具体制备方法包括以下步骤：
步骤一、将白喉毒素粉末与600μL聚乙二醇双丙烯酸酯溶液(60％v/v，溶液为超纯水)混合均匀，白喉毒素在水凝胶前体溶液中的混合浓度为50ng/mL。
水凝胶前体溶液，即聚乙二醇双丙烯酸酯溶液中还混合有光引发剂2-羟基-2-甲基苯基丙酮(HMPP)(1％v/v)。
步骤二、通过激光刻蚀硅胶基板制作微针模板；将步骤一得到的混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液滴入到微针模板中，真空干燥机中真空3分钟，待气泡排出且混合溶液完全填充针尖；从真空干燥机中取出，并在紫外灯下照射10秒，溶液固化后，将微针轻轻剥离出模板。
微针贴片有15x15个微针阵列，针呈金字塔形状，基底厚度为500μm，针体高度为800μm，底座直径为300μm，针尖距为500μm，基底尺寸2cm x 2cm。可以通过改变模具的基底厚度、针体高度、底座直径以及阵列密度等，制造出不同形貌的微针。
本实施例中，聚乙二醇双丙烯酸酯溶液的体积浓度还可以为100％；聚乙二醇双丙烯酸酯也可以替换为其他水凝胶前体，水凝胶前体选自壳聚糖、明胶、丝素蛋白、透明质酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素、甲基丙烯酸酯明胶、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺中的一种或多种；水凝胶前体溶液的体积浓度与具体物质相关，其中，壳聚糖溶液的体积浓度不超过10％，甲基丙烯酸酯明胶溶液的体积浓度不超过60％，聚多巴胺溶液的体积浓度不超过1％。
白喉毒素载药量可根据治疗需求确定，不超过1mg/mL。
对比例1
本实施例提供一种微针及其制备方法。
如图1中a所示，该微针为水凝胶微针，由水凝胶前体溶液固化制得，具体制备方法为：
通过激光刻蚀硅胶基板制作微针模板；将600μL聚乙二醇双丙烯酸酯溶液(60％v/v，溶液为超纯水)滴入到微针模板中，水凝胶前体溶液，即聚乙二醇双丙烯酸酯溶液中还混合有光引发剂2-羟基-2-甲基苯基丙酮(HMPP)(1％v/v)；真空干燥机中真空3分钟，待气泡排出且混合溶液完全填充针尖；从真空干燥机中取出，并在紫外灯下照射10秒，溶液固化后，将微针轻轻剥离出模板。
微针贴片有15x15个微针阵列，针呈金字塔形状，基底厚度为500μm，针体高度为800μm，底座直径为300μm，针尖距为500μm，基底尺寸2cm x 2cm。
扩散实验：通过实施例1的相同方法制备微针，区别仅在于将白喉毒素替换为罗丹明B，将该微针扎入琼脂凝胶(模拟皮肤)，测试微针的扩散性能，结果如图2所示，可见微针载的罗丹明B(白喉毒素)向琼脂内扩散。
治疗疤痕实验：
8-12周龄雄性SD大鼠，10％水合氯醛麻醉后，尾部备皮，手术剪剪去长宽1厘米的全层皮肤，两周后尾部形成疤痕。将大鼠随机分为4组：空白对照组(浇PBS缓冲液，2天/次)、单纯微针组(对比例1贴片，2天/次)、单纯白喉毒素组(在疤痕下注射单纯白喉毒素注射剂，2天/次)、载白喉毒素的微针组(实施例1贴片，2天/次)。治疗30天后拍照记录疤痕恢复情况，如图3所示，对照组30天后疤痕生长，破溃；单纯微针组略有改善；单纯白喉毒素组有明显改善；载白喉毒素微针组几近恢复正常。
Claims (6)
1.一种用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，其特征在于：
微针为载有白喉毒素的水凝胶微针；
微针由混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液固化制得；
水凝胶前体选自壳聚糖、明胶、丝素蛋白、透明质酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素、甲基丙烯酸酯明胶、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，其特征在于：
其中，所述白喉毒素在水凝胶前体溶液中的混合浓度为小于1mg/mL。
3.根据权利要求1所述的用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，其特征在于：
其中，所述微针的基底厚度为200μm～2mm，针体高度为50μm～1mm，底座直径为50～400μm，针尖距为200μm～2mm，基底尺寸为0.5-15cm×0.5～15cm。
4.根据权利要求1所述的用于疤痕修复的载白喉毒素的微针，其特征在于：
其中，所述水凝胶前体溶液的体积浓度小于等于100％。
5.如权利要求1-4任意一项所述的用于疤痕修复的载白喉毒素微针的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一、将白喉毒素粉末与水凝胶前体溶液混合均匀；
步骤二、通过激光刻蚀硅胶基板制作微针模板；将混合有白喉毒素的水凝胶前体溶液滴入微针模板，排出气泡，固化水凝胶前体溶液，得到微针。
6.根据权利要求1所述的用于疤痕修复的载白喉毒素微针的制备方法，其特征在于：
其中，步骤二中，排出气泡的方法为放入真空干燥机内真空3分钟。
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|---|---|---|---|---|
| CN114149601A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-08 | 深圳大学 | 一种双网络微针凝胶及其制备方法 |
| CN115252798A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-11-01 | 南昌市第一医院 | 一种pH敏感水凝胶及其制备方法和应用 |
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| CN111558128A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-08-21 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 一种载瘢痕修复药物的可溶性微针阵列及制备方法 |
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