喷墨打印药物纹身技术：特纳综合征患者皮肤直接递送雌二醇的创新疗法

为解决特纳综合征患者雌二醇(E2)替代疗法中儿科剂量精准调控难题，研究人员开发了基于手持喷墨打印机的药物纹身技术。通过优化PG:EtOH(2:8)载药墨水配方，实现3.8±0.5 μg/次的精确给药，体外渗透显示8小时完全释放。该技术突破传统贴剂不可切割的限制，为个性化激素治疗提供新范式。

　　

在特纳综合征(Turner syndrome)这种影响1/2500女性的染色体疾病治疗中，雌二醇(E2)替代疗法面临严峻挑战。现有透皮贴剂最低剂量(14 μg/天)远超儿科需求(3-7 μg/天)，而切割贴剂会导致药物损失高达57%。更棘手的是，传统贴剂无法模拟青春期自然激素波动所需的夜间给药模式。这些难题催生了一项突破性研究——将喷墨打印技术转化为精准的药物递送工具。

来自英国伦敦大学学院的研究团队在《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》发表创新成果，首次实现商用手持打印机直接皮肤给药。研究通过优化PG(丙二醇)与乙醇(2:8)的"药物墨水"，开发出溶解度达52.24±8.76 mg/mL的E2配方，利用Franz扩散池评估渗透特性，并在猪皮模型验证打印精度。关键技术包括：Z值(Ohnesorge数倒数)指导墨水配方优化，HPLC定量药物负载，SEM表征打印头喷嘴尺寸，以及体外渗透实验模拟夜间给药动力学。

【材料与方法】
研究采用热喷墨打印技术，通过扫描电镜确认打印机配备11.75μm和15.15μm双规格喷嘴。关键创新在于开发含蓝色食用色素的E2载药墨水，既保证可视化又维持药物稳定性。剂量线性实验通过1-5次打印层数调控，结合HPLC分析建立精确剂量-打印次数关系模型。

【结果与讨论】
3.1 墨水特性
PG:EtOH(2:8)配方Z值7.55-8.58(小喷嘴)和8.58-11.33(大喷嘴)，完美匹配商用墨水参数(5.04-5.92)。FTIR证实E2完全溶解无结晶，溶剂协同效应使溶解度提升64%至53.37 mg/mL。

3.2 打印性能
QR码等复杂图案在猪皮上清晰显现，单次打印递送3.8±0.5 μg E2(2 mg/mL墨水)。剂量调整可通过两种策略实现：改变墨水浓度(2-10 mg/mL)或增加打印次数(R²>0.96)。

3.3 渗透特性
12小时Franz实验显示一级释放动力学，8小时完成100%渗透。这种缓释特性完美匹配夜间给药需求，避免频繁给药。相较切割贴剂57%的药物损失，打印技术实现近乎零浪费。

【结论】
该研究开创"药物纹身"新概念，其多重优势包括：

1. 突破性剂量调控：0.16μL/次的微滴实现μg级精度，解决儿科剂量鸿沟；
2. 时空控制：延释特性匹配生理节律，避免首过效应；
3. 患者友好：可设计趣味图案提升依从性，QR码实现用药追踪。

技术延伸潜力显著：可拓展至更年期治疗(高剂量E2)、新生儿可乐定(Clonidine)戒毒，甚至阿片类药物管控递送。虽然乙醇溶剂可能引起皮肤刺激等问题待解决，但这项融合数字制造与精准医疗的技术，为个性化给药开辟全新路径。监管方面需建立GMP墨水生产标准，但该平台技术有望重塑透皮给药领域格局。