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随着眼部疾病增多,现有治疗手段存在局限。研究人员开展脉络膜上腔诱导水凝胶微针(SI-HFMN)用于眼后段(PSE)给药的研究。结果显示,SI-HFMN 能诱导 SCS 形成并有效给药。这为眼后段疾病治疗提供新方法。
在当今社会,人们的生活水平不断提高,寿命也逐渐延长,但与此同时,眼部疾病的发病率却在悄然上升。特别是眼后段(PSE)相关疾病,像糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性等,严重威胁着人们的视力健康。这些疾病往往是由于视网膜血管的异常生长或退化,进而导致视网膜色素上皮细胞受损,最终可能引发视力下降甚至失明。
目前,治疗眼后段疾病的常用方法是玻璃体内注射药物。这种方法是将药物直接注入玻璃体腔,药物通过玻璃体扩散,最终到达眼后段发挥作用。然而,这种治疗方式存在诸多弊端。它属于有创操作,可能引发严重的并发症,比如眼内炎,不仅会给患者带来疼痛,还可能导致暂时的视力障碍。而且,注入的药物在眼内会快速清除和随机扩散,使得药物的疗效大打折扣。因此,开发一种更安全、高效的眼后段给药方式迫在眉睫。
来自国外的研究人员针对这一难题展开了深入研究。他们致力于开发一种创新的给药系统 —— 脉络膜上腔诱导水凝胶微针(SI-HFMN),旨在通过诱导脉络膜上腔(SCS)的形成,实现向眼后段高效、精准的药物递送。经过一系列严谨的实验研究,他们取得了令人瞩目的成果。研究表明,这种 SI-HFMN 能够成功诱导 SCS 形成,并有效地将负载的药物输送到眼后段。这一研究成果为眼后段疾病的治疗开辟了新的途径,具有重要的临床应用潜力,相关研究发表在《Bioactive Materials》杂志上。
研究人员为开展这项研究,运用了多种关键技术方法。首先是微针的制备技术,通过精心设计的模具制作出具有特定形状的 SI-HFMN;其次是生物相容性评估技术,采用活 / 死染色法和 MTT 法检测 SI-HFMN 对细胞的毒性;另外,利用光学相干断层扫描(OCT)技术观察微针在眼组织中的作用效果。
下面来看具体的研究结果:
- SI-HFMN 的机制和设计:SI-HFMN 利用可膨胀的 HFMN 阵列独特机制诱导 SCS 形成。其设计为蜡烛状,在 SCS 可能形成的深度(约 500μm)能实现最大程度的肿胀,进而提供强大的机械刺激,有效诱导 SCS 形成,为药物输送创造通道。
- SI-HFMN 的制备和表征:研究人员选用聚(甲基乙烯基醚 - alt - 马来酸)(PMVE/MA)和聚乙二醇(PEG)制备 SI-HFMN。通过 ATR-FTIR 光谱分析确认了交联反应,并且通过细胞实验验证了其生物相容性。
- SI-HFMN 的断裂力和体外插入分析:通过测量断裂力,研究发现不同配方的 SI-HFMN 都具备穿透巩膜的能力。在体外巩膜模拟模型实验中,部分配方成功穿透模型,而 PNa 组由于交联密度低未能穿刺。
- SI-HFMN 的肿胀动力学分析:对 SI-HFMN 在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中的肿胀动力学进行研究,发现 P20 配方的肿胀性能更优,其平衡肿胀度更高,孔隙率也更大,表明它更适合用于 SCS 诱导和药物释放。
- SI-HFMN 的药物吸收分析:以利多卡因盐酸盐(Li-HCl)为模型药物,研究发现 P20 配方的药物吸收量更高,这得益于其较低的交联密度,使得药物更容易扩散进入。
- SI-HFMN 的药物释放分析:对不同配方的药物释放进行评估,结果显示两种配方都呈现出初始的突释现象。虽然 P15 的释放速率常数略高,但 P20 因其优越的机械强度和相似的药物递送效率,更适合用于眼部应用。
- 通过 SCS 形成评估药物向 PSE 的递送:在体外实验中,P20 配方在琼脂糖凝胶模型中展现出更强的肿胀能力和药物释放能力。在离体猪眼实验中,P20 能诱导 SCS 形成,并成功将负载的尼罗红药物递送至眼后段。
研究结论和讨论部分指出,SI-HFMN 作为一种创新的药物递送系统,通过肿胀诱导 SCS 形成并向眼后段递送药物,展现出巨大的潜力。其蜡烛状的设计使其在 SCS 深度具有最大的肿胀体积和面积,有利于 SCS 的诱导形成。而且,SI-HFMN 能够吸收药物并以突释的方式释放,缩短了应用时间。不过,仍需进一步研究来验证其在动物模型体内通过 SCS 途径向眼后段递送药物的效果,评估药物疗效、药代动力学和系统安全性。尽管如此,SI-HFMN 为微创、高效的眼后段药物递送提供了一个极具前景的平台,有望解决当前眼后段疾病治疗面临的难题,为广大患者带来新的希望。