粘附性纳米纤维在眼用药物递送中的应用：机制、设计策略与临床转化前景

针对传统滴眼剂因眼部快速清除机制导致的药物生物利用度低等问题，利物浦大学团队系统综述了电纺粘附性纳米纤维的设计策略，通过整合粘膜粘附理论和聚合物改性技术，开发出能延长药物滞留时间、实现可控释放的新型递送系统，为青光眼、角膜损伤等眼部疾病治疗提供了创新解决方案。

　　

眼部疾病治疗面临重大挑战：眨眼、泪液冲刷和角膜屏障使传统滴眼剂生物利用度不足5%，频繁给药导致患者依从性差。特别是青光眼需长期降压、角膜损伤需持续修复，而现有剂型难以维持有效药物浓度。这种"递送效率困境"促使研究者探索能突破生理屏障的新型载体。

利物浦大学联合谢菲尔德大学团队在《Drug Delivery and Translational Research》发表综述，系统解析了电纺粘附性纳米纤维的构建原理。该研究创新性地将粘膜粘附理论与纳米纤维技术结合，通过聚合物共混（如壳聚糖/聚乙烯醇）、表面等离子处理、分子印迹等方法，开发出能特异性结合眼表粘蛋白MUC5AC的纤维基质。关键技术包括：1) 多针头电纺制备核壳结构纤维；2) 原子力显微镜量化粘附力；3) 离体角膜渗透模型评估药物动力学；4) 傅里叶变换红外光谱分析分子相互作用。

【理解眼表与粘附机制】
研究首先阐明眼表三层结构（脂质-水液-粘蛋白）中，跨膜粘蛋白MUC16和分泌型MUC5AC构成主要药物屏障。通过电子理论分析，证实带正电的壳聚糖能与粘蛋白负电荷区域形成静电双电层，其粘附功达0.0475 N·s，显著高于传统材料。

【纳米纤维设计策略】
• 聚合物共混：25%羧甲基纤维素使纤维折叠耐力>200次
• 表面改性：等离子处理的聚己内酯纤维接触角降低40°
• 分子印迹：β-环糊精印迹的纤维对胰岛素控释达37%/6h

【疾病治疗应用】

1. 抗菌领域：奥氟沙星多层纤维在兔模型中维持95小时有效浓度，生物利用度提升9.23倍
2. 青光眼治疗：含溴莫尼定的纤维实现72小时持续降压，通量达0.1914 μg/cm²/min
3. 角膜修复：胶原纳米纤维使碱烧伤模型上皮愈合率提升27%

这项研究的重要意义在于：1) 建立粘膜粘附性能的量化标准（如断裂理论公式σ=√(E×ε)/L）；2) 证实电纺纤维拓扑结构可引导细胞定向迁移；3) 为个性化眼用制剂开发提供新范式。作者特别指出，未来需优化激光触发释放系统（如近红外响应型纤维）的临床适用性，并解决规模化生产中的批次差异问题。该技术突破传统剂型局限，为慢性眼病管理开辟了新途径。