近日,华南理工大学生物科学与工程学院朱伟教授联合陆军军医大学第一附属医院于云龙研究员在国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,IF=18.808)杂志上在线发表题目为“Microneedle Patches-Integrated with Biomineralized Melanin Nanoparticles for Simultaneous Skin Tumor Photothermal Therapy and Wound Healing”的研究论文。华南理工大学生物科学与工程学院博士后副研究员雷琪为共同第一作者,华南理工大学为第一单位。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202113269
图1. 基于仿生矿化黑色素纳米颗粒的微针贴片用于皮肤癌术后创面管理
恶性皮肤肿瘤每年世界范围内的新发病例超100万人,以外科手术为主要治疗手段来切除浅表的肿瘤组织和周围的皮肤组织。然而由于手术切除不完全,残余的浸润性无症状肿瘤组织往往会引起肿瘤复发及远端转移。同时,由于肿瘤患者免疫力低下、手术造成的全层皮肤缺损以及大面积开放性损伤等因素,大大增加了患者伤口感染及慢性炎症伤口形成的风险。因此,为了提高肿瘤患者的生存率,迫切需要开发一种能够有效清除残留浸润肿瘤细胞、控制感染、加速伤口愈合的治疗方法。
该研究立足于章鱼墨水中的天然黑色素纳米颗粒,利用其自身抗氧化及光热转化性能,来实现活性氧自由基清除与肿瘤光热治疗;并通过仿生矿化技术引入的无定形硅壳,可进一步赋予该纳米粒子释放硅酸根、促进皮肤组织再生的性能;随后将该复合纳米粒子与甲基丙烯酸化透明质酸混合,在模具中铸造成型,得到功能化微针贴片。由于微针的物理穿透特性,该微针贴片由于术后创面时可刺破基底膜,光热清除皮下残留的恶性肿瘤细胞以避免复发,并抑制伤口床上金黄色葡萄球菌感染。此外,得益于复合纳米粒子的活性氧清除能力和释放的生物活性SiO44-,该微针可以很好地控制炎症环境,上调血管生成基因表达,促进皮肤组织再生。所制得的微针贴片具有合成方便,生物相容性好等优势,结合临床可行的近红外照射,可满足肿瘤根除和创面愈合的多种需求,在皮肤肿瘤切除术后的创面管理方面具有很大的应用潜力。
该研究得到了国家自然科学基金(21972047, 52003086)及中国博士后科学基金(2020M672625, 2021T140213)等项目的支持。
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