微升尺度乙醇封装阵列联合生物流体触发释放实现双效增强的精准化疗

针对水难溶性化疗药物递送精度不足和乙醇注射疗法(PEIT)分布不可控的问题，研究人员开发了抗菌粘合膜密封的乙醇抗性微针阵列(APE-PCMN)。该设计通过71.55%空腔率的CMC-Na微针实现15.58μL乙醇稳定封装，在3分钟内完成生物流体触发释放，在黑色素瘤模型中证实其兼具药物增溶与区域消融双重功效，较传统瘤内注射显著降低皮肤坏死和全身炎症。

　　

在肿瘤治疗领域，水难溶性化疗药物如紫杉醇(PTX)的递送始终面临生物利用度低的技术瓶颈。传统乙醇注射疗法(PEIT)虽能通过脱水作用消融肿瘤，却因无法精确控制微升级别剂量分布，常导致炎症反应和健康组织损伤。更棘手的是，乙醇的易挥发特性使得微尺度递送系统的开发充满挑战。

针对这一系列难题，东北大学（中国）生命与医学实验室的研究团队在《Biomaterials》发表创新成果。他们巧妙利用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的特殊性质——高水溶性却耐乙醇溶解，构建出具有71.55%空腔率的金字塔形微针阵列(APE-PCMN)。这种设计如同微型"乙醇胶囊"，既能穿透1.4mm深的肿瘤组织形成10×10mm覆盖区，又能通过生物流体触发快速释放，实现化疗增溶与化学消融的协同增强。

研究团队采用三步关键技术：通过浓度梯度优化确定30% CMC-Na溶液为最佳机械强度基质；利用水分蒸发法在微针内部形成精准的微升尺度空腔；采用抗菌粘合膜实现双重密封防止乙醇挥发。动物实验选用B16F10黑色素瘤模型，通过对比传统PEIT验证治疗效果。

制备与表征
机械测试显示30% CMC-Na微针单针断裂力达0.624N，满足透皮需求。空腔结构使乙醇负载量提升至15.58μL，且72小时挥发率<5%。体外释放实验证实，接触模拟组织液后3分钟内即可完成PTX和乙醇的同步释放。

治疗效果验证
在双次给药方案中，APE-PCMN组肿瘤抑制率较传统注射提升40%，且无皮肤坏死发生。流式细胞术显示系统炎症因子IL-6水平下降67%，生存期延长至80%。组织学分析揭示微针阵列能实现肿瘤区域均匀的药物-乙醇双分布。

这项研究的突破性在于将PEIT的消融优势与微针的精准递送特性创新结合。通过"空腔微针"的物理限制和生物触发释放的化学控制，既解决了乙醇临床应用的挥发难题，又实现了水难溶性药物的高效递送。更重要的是，该技术采用可拆卸设计，为居家化疗提供了新思路。专利布局显示，这种CMC-Na基微针平台技术可拓展至其他溶剂体系，为肿瘤精准治疗开辟了新路径。