核黄素溶解微针联合光动力疗法高效清除细菌生物被膜的研究

针对细菌生物被膜（biofilm）治疗中药物渗透不足、疗效差及耐药性等问题，研究人员开发了核黄素溶解微针（RBMN）联合光动力疗法（PDT）的新型策略。该研究通过微针递送核黄素（riboflavin）和纳米银（nanosilver），结合440 nm蓝光照射，显著提升药物穿透深度（389.93 μm）并高效产生活性氧（ROS），在体内外均展现出卓越的抗菌和生物被膜清除效果，为耐药菌感染治疗提供了创新方案。

　　

细菌生物被膜是临床感染治疗的“顽固堡垒”，其三维结构使抗生素难以渗透，耐药性问题日益严峻。传统疗法面临药物吸收差、需频繁给药等瓶颈，而光动力疗法（PDT）虽能通过光敏剂（PSs）产生活性氧（ROS）杀灭细菌，却受限于皮肤渗透性不足。如何突破生物被膜的物理屏障，成为抗感染领域的关键挑战。

为解决这一难题，中国的研究团队创新性地将核黄素（维生素B₂
）与溶解微针技术结合，开发出核黄素溶解微针（RBMN）系统。该研究发表于《International Journal of Pharmaceutics》，通过微针递送核黄素和纳米银至生物被膜深层，结合440 nm蓝光照射，实现了高效ROS生成和细菌清除。研究证实，RBMN可穿透皮肤389.93 μm，显著优于传统给药方式，为耐药菌感染提供了非抗生素依赖的新型治疗策略。

关键技术包括：1）真空干燥-离心法制备金字塔形微针阵列；2）微针尖端负载核黄素/纳米银/PVP-PVA复合物，基底层采用PVA-ε-PL（多聚赖氨酸）支撑结构；3）通过共聚焦激光显微镜量化药物渗透深度；4）体内外模型评估PDT抗菌效果。

研究结果

1. 材料与微针制备：以PVA/PVP为基质，核黄素和纳米银为活性成分，构建了机械强度优异的微针。扫描电镜显示微针呈规则金字塔形，尖端锐利。
2. 穿透性能验证：共聚焦激光显微镜证实RBMN能使药物直达皮下389.93 μm，覆盖常见生物被膜定植深度。
3. 抗菌机制：核黄素在蓝光下激发产生ROS，纳米银协同破坏细菌膜结构，体外实验显示对金黄色葡萄球菌等病原体的杀灭率超90%。
4. 体内疗效：小鼠感染模型表明，RBMN-PDT联合治疗显著降低细菌负荷，且无皮肤刺激性。

结论与意义
该研究首次将核黄素溶解微针与PDT联用，突破了光敏剂渗透不足的瓶颈。微针技术实现了精准递送，而核黄素作为天然光敏剂兼具安全性和高效性，纳米银的加入进一步强化了抗菌效果。这种“物理穿透+化学杀伤”的双重策略，为慢性伤口感染、植入物相关感染等临床难题提供了新思路。研究获中国国家自然科学基金等项目支持，其技术路线有望拓展至其他难治性生物被膜感染的治疗领域。