仿生超强粘附微针贴片：实现长效深层药物递送的新突破

针对传统微针(MNs)在体液环境中粘附性差、难以实现长效给药的临床转化难题，北京大学团队受贻贝足丝双界面粘附机制启发，开发出具有刚性-橡胶态转变特性的仿生粘附微针(adhMN)。该贴片通过协同双重粘附机制实现350 kPa超强湿态粘附力，同步驱动药物深层持续释放，在创面管理和口咽念珠菌病治疗中展现显著疗效，为体液富集环境下的病灶治疗提供了创新解决方案。

　　

在药物递送领域，微针(Microneedles, MNs)因其无痛穿透角质层的能力被视为革命性技术，但在体液富集环境中维持稳定粘附始终是临床转化的关键瓶颈。传统材料如透明质酸(HA)、聚乙烯醇(PVA)因缺乏固有粘附性，在创面、口腔等湿润组织中的给药效率大幅降低。虽然仿生结构设计（如蜜蜂倒刺、章鱼吸盘）能提升机械锁合力，但复杂工艺与单一机制仍无法满足临床需求。更棘手的是，体液中的水分子和蛋白质会破坏界面相互作用，使得基于丝素蛋白或儿茶酚化学的粘附微针在真实生理环境中表现不佳。

北京大学团队从海洋贻贝的生存智慧中获得灵感——这种生物通过足丝与组织的双重粘附机制（化学键合与多级结构互锁），能在波涛汹涌的潮间带牢牢固定。研究人员创新性地将这种双机制转化为医用材料设计，开发出具有环境响应特性的粘附微针(adhMN)贴片。该成果发表于《Cell Biomaterials》，为解决深层组织长效给药提供了全新范式。

研究采用紫外光引发原位聚合技术，以丙烯酸(AAc)、N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯(AAc-NHS)和壳聚糖(CS)构建聚合物基质，通过N,N'-双(丙烯酰)胱胺(BACA)交联形成智能网络。动物实验采用小鼠创面模型和口咽念珠菌病模型验证疗效。

结果与讨论

1. 材料设计与状态转变：adhMN在干燥时保持玻璃态以降低穿刺阻力，遇体液后迅速溶胀转为橡胶态，体积膨胀产生机械互锁，同时暴露的羧基与组织胺基形成共价键，实现350 kPa的湿态粘附强度，是传统HA微针的18倍。

2. 双重粘附机制：仿贻贝的化学-物理协同机制包含：① AAc-NHS与组织蛋白的酰胺键共价结合；② 溶胀导致的组织变形产生微观机械锚定，这种多尺度作用使贴片在模拟唾液冲刷实验中保持24小时粘附。

3. 药物递送效能：在创面模型中，负载表皮生长因子的adhMN通过持续释放加速上皮再生，愈合速度较对照组提升40%；针对口咽念珠菌病，氟康唑-loaded adhMN在复杂口腔环境中维持有效抑菌浓度达72小时，显著降低真菌负荷。

结论与展望
该研究突破性地将生物启发策略与材料科学相结合，开发的adhMN贴片具有三大创新点：① 首创刚性-橡胶态转变设计平衡穿刺与粘附需求；② 揭示化学键合-机械互锁的协同增效机制；③ 建立通用平台兼容小分子、蛋白等多种药物。这不仅为创面感染、黏膜病变等临床难题提供解决方案，其环境响应性设计思路更为智能递送系统开发指明方向。未来通过优化材料组分（如引入抗菌肽），有望拓展至更多体液富集环境的治疗应用。