超声激活双层级微针贴片通过活性氧疗法与免疫调节促进感染伤口愈合

《Journal of Controlled Release》：Three-in-one bilayer microneedle patch for ultrasound-activated antibacterial therapy and immune modulation in wound healing

本文报道了一种创新型双层级微针贴片（LFT/S-MN），通过整合乳铁蛋白纳米颗粒（LFT NPs）和亚精胺（SPD），实现了超声激活的化学动力学/声动力疗法（CDT/SDT）与免疫调节的协同作用。该贴片在铜绿假单胞菌感染伤口模型中展现出高效杀菌、炎症抑制和组织再生能力，为耐药菌感染治疗提供了非抗生素新策略。

　　

亮点

双层级微针贴片设计实现了抗菌与抗炎症药物的时空控制释放，基底层含有带正电的乳铁蛋白纳米颗粒（LFT NPs）， tip层通过pH响应性希夫碱交联封装亚精胺（SPD）。

LFT NPs的制备与表征

本研究通过EDC/NHS活化将声敏剂TAPPFe共价偶联至乳铁蛋白（LF），形成球形且尺寸均一的LFT NPs。透射电镜（TEM）图像显示其形貌规则（图1A），元素分析证实碳和铁元素的存在。

讨论

本研究成功开发了具有pH响应性的双层级微针（LFT/S-MN）贴片，整合CDT与SDT功能用于细菌感染伤口的高效治疗。双层设计实现了LFT NPs从基底层快速释放以发挥抗菌作用，以及SPD在酸性微环境中从tip层控释以调节炎症。LFT/S-MN贴片表现出优异的机械强度、皮肤穿透能力和抗菌活性。

材料

实验所用试剂包括1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）、乳铁蛋白、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉-铁(III)氯化物（TAPPFe）、氯化亚铁（FeCl₂）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）、亚精胺（SPD）和甲基丙烯酰化壳聚糖（CSMA），均购自阿拉丁试剂公司（上海）。

作者贡献声明

蒋鹏：文稿审阅与撰写、验证、项目管理、方法论、研究实施、形式化分析、数据整理与概念化。曾永年：文稿撰写、可视化、方法论、研究实施、形式化分析与概念化。张文：研究与数据整理。雷佳鹏：文稿审阅与数据整理。蒋雪：研究实施。李伟：文稿审阅与资金获取。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

本研究受国家自然科学基金（项目号82373798、52103182）资助。感谢武汉大学核心设施中心提供场发射扫描电镜（FE-SEM）和透射电镜（TEM）技术支持。