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當前位(wei)置(zhi)：首(shou)頁(ye)技術文章(zhang)高(gao)精(jing)度微針模具(ju)助(zhu)力微針物理(li)治療(liao)增生性瘢(ban)痕的(de)構(gou)效(xiao)關系(xi)研(yan)究(jiu)

高(gao)精(jing)度微針模具(ju)助(zhu)力微針物理(li)治療(liao)增生性瘢(ban)痕的(de)構(gou)效(xiao)關系(xi)研(yan)究(jiu)

更(geng)新(xin)時(shi)間：2023-04-14

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增生性瘢(ban)痕(HS)是壹種病(bing)理(li)性瘢(ban)痕，表現為(wei)異常(chang)僵硬、腫(zhong)脹(zhang)、抗拉強度降低(di)和(he)色(se)素沈(chen)著(zhe)，可(ke)引發瘢(ban)痕患(huan)者(zhe)機體(ti)功能障礙(ai)、情(qing)緒(xu)焦(jiao)慮(lv)、抑(yi)郁(yu)等癥狀(zhuang)。因此(ci)，增生性瘢(ban)痕的(de)防治(zhi)壹直是創傷(shang)後面(mian)臨(lin)的(de)壹個(ge)重要(yao)挑戰。

聚(ju)合(he)物微針(MNs)已成為(wei)壹種的(de)非常(chang)有效(xiao)的(de)透皮物質(zhi)交(jiao)換(huan)介(jie)質，其可(ke)以最小(xiao)的(de)侵(qin)入(ru)性(xing)幫助(zhu)在疾(ji)病(bing)治療(liao)如腫(zhong)瘤、糖尿病(bing)、細(xi)菌生物被(bei)膜、真(zhen)菌感染(ran)和(he)疤痕中提供(gong)各種藥(yao)物的(de)透皮傳遞(di)。但換個(ge)角(jiao)度看，微針可(ke)穿透(tou)表皮層(ceng)角(jiao)質(zhi)層，在組(zu)織中(zhong)形(xing)成微孔陣列(lie)，往往(wang)會(hui)改(gai)變(bian)疤(ba)痕組織的(de)生物力學(xue)環(huan)境(jing)和(he)超微結構(gou)，這給增生性瘢(ban)痕的(de)臨床管理(li)尋找(zhao)壹新(xin)的(de)方便(bian)、耐(nai)受(shou)性(xing)好(hao)和(he)可(ke)用性強的(de)治療(liao)策(ce)略提(ti)供(gong)了應用可(ke)能性(xing)。

近(jin)日，陸(lu)。軍軍醫(yi)大(da)學第(di)壹附(fu)屬(shu)醫院(yuan)燒傷科羅高(gao)興(xing)教(jiao)授/譚江(jiang)琳教(jiao)授團(tuan)隊的(de)張慶博(bo)士聯(lian)合(he)加(jia)拿大(da)曼尼(ni)托巴(ba)大(da)學Malcolm Xing院(yuan)士在ACS Nano在線發表了(le)最新(xin)研(yan)究(jiu)成果：Down-Regulating Scar Formation by Microneedles Directly via a Mechanical Communication Pathway。該(gai)研(yan)究(jiu)提(ti)出了微針介導(dao)的(de)物理(li)幹預調(tiao)節局部機械(xie)應(ying)力以改(gai)善瘢(ban)痕病(bing)理(li)特(te)征的(de)增生性瘢(ban)痕機械(xie)治(zhi)療(liao)新(xin)策(ce)略，以陣(zhen)列(lie)密度和(he)三(san)維(wei)尺(chi)度為(wei)變(bian)量因素探(tan)究聚(ju)合(he)物微針微結構(gou)對瘢(ban)痕治療效(xiao)果影響的(de)規律性來提(ti)升(sheng)治療(liao)效(xiao)率，借(jie)助(zhu)高(gao)精(jing)度3D打印(yin)平臺(tai)（nanoArch S140，摩(mo)方(fang)精(jing)密）制造(zao)不同(tong)陣列密度和(he)針體(ti)深(shen)度的(de)微針陣列(lie)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)，以絲(si)素蛋(dan)白為(wei)基礎(chu)材料(liao)通(tong)過(guo)兩(liang)步(bu)倒(dao)模法(fa)制造(zao)出對(dui)應規格的(de)微針貼片(pian)。研(yan)究(jiu)團(tuan)隊僅(jin)通(tong)過(guo)調(tiao)整微針的(de)縱(zong)深(shen)尺寸和(he)陣列(lie)密度，即實(shi)現了(le)增生性瘢(ban)痕外觀和(he)組織(zhi)力學(xue)性(xing)能的(de)顯著改(gai)善。其(qi)核(he)心的(de)作用機制：微針的(de)物理(li)幹預減(jian)少(shao)了(le)成纖(xian)維(wei)細(xi)胞(bao)產生的(de)收縮(suo)和(he)機械(xie)應(ying)力，減(jian)弱(ruo)整合(he)素- fak通(tong)路(lu)中(zhong)機械(xie)力信(xin)號(hao)的(de)傳導(dao)，下(xia)調TGF-β1、α-SMA、I型(xing)膠(jiao)原和(he)纖(xian)維(wei)連(lian)接蛋(dan)白的(de)表達(da)，進而(er)產(chan)生壹個(ge)低(di)壓(ya)力的(de)微環(huan)境(jing)，有助(zhu)於(yu)顯著減(jian)少(shao)疤(ba)痕的(de)形成。這種物理(li)作用與微針的(de)長(chang)度和(he)陣列(lie)密度密切(qie)相(xiang)關，表現為(wei)：微針尺寸(cun)太短(duan)（≤500μm）無法(fa)實現有效(xiao)的(de)組織(zhi)穿透(tou)，隨著針長(chang)增加(jia)，穿透(tou)力提(ti)高(gao)，但刺入(ru)深(shen)度太深(shen)（≥150μm）存(cun)在出(chu)血、炎癥反應等不良(liang)反應(ying)，有加(jia)劇(ju)瘢(ban)痕增生的(de)風險(xian)。在陣(zhen)列密度效(xiao)應方(fang)面(mian)，研(yan)究(jiu)結(jie)果顯示，結合(he)有限(xian)元(yuan)分(fen)析模型進壹步預測，隨著(zhe)陣列(lie)密度的(de)增加(jia)，有利(li)於(yu)機械(xie)微環(huan)境(jing)重構(gou)，微針的(de)治療(liao)效(xiao)。果顯。著增加(jia)，但過(guo)高(gao)的(de)陣列(lie)密度(≥20×20) 導致的(de)空間壓(ya)縮，膠(jiao)原基質受(shou)到(dao)明(ming)顯擠壓，反而(er)不(bu)利於(yu)機械(xie)微環(huan)境(jing)重構(gou)。因此(ci)，研(yan)究(jiu)團(tuan)隊提出(chu)，基於(yu)不同(tong)瘢(ban)痕中的(de)組織(zhi)厚(hou)度分(fen)布範圍(wei)，優(you)先選擇(ze)組(zu)織(zhi)厚(hou)度中位(wei)值(zhi)作為(wei)微針尺寸(cun)設計的(de)參考值(zhi)；而(er)微針陣列(lie)密度為(wei)15×15/cm²時更為(wei)合(he)適(shi)。這壹研(yan)究(jiu)結(jie)果與當前其(qi)他報(bao)道的(de)微針介導(dao)的(de)增生性瘢(ban)痕治療策(ce)略(主要(yao)是透(tou)皮給(gei)藥(yao))顯著不同。

圖(tu)片(pian)

圖(tu) 1. 高(gao)精(jing)密3D打(da)印(yin)微針陽(yang)模與PDMS翻(fan)模(mo)流(liu)程

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圖(tu)2. 微針通(tong)過(guo)幹擾機械(xie)力傳導(dao)下(xia)調瘢(ban)痕形成的(de)尺寸(cun)效(xiao)應

圖(tu)片(pian)

圖(tu)3. 微針通(tong)過(guo)幹擾機械(xie)力傳導(dao)下(xia)調瘢(ban)痕形成的(de)陣列(lie)密度效(xiao)應

此(ci)外(wai)，研(yan)究(jiu)團(tuan)隊還(hai)指(zhi)出(chu)，與臨床上(shang)常(chang)用的(de)商用張力減(jian)壓帶(dai)通(tong)過(guo)減(jian)少(shao)線性切(qie)口周圍的(de)張力來(lai)防(fang)止疤痕形成相比，微針誘導的(de)物理(li)幹預傾向於(yu)減(jian)少(shao)瘢(ban)痕組織中細(xi)胞(bao)與細(xi)胞(bao)、細(xi)胞(bao)與細(xi)胞(bao)外基質之(zhi)間的(de)機械(xie)通(tong)信(xin)（mechanical communication），從而(er)重構(gou)壹個(ge)有利(li)於(yu)瘢(ban)痕逆轉(zhuan)的(de)低(di)應(ying)力微環(huan)境(jing)。因此(ci)，微針貼片(pian)除(chu)適(shi)用於(yu)線性手(shou)術瘢(ban)痕外，對寬片(pian)狀(zhuang)瘢(ban)痕的(de)適應(ying)性(xing)也(ye)優於(yu)商用張力減(jian)壓帶(dai)。由(you)此(ci)可(ke)以看(kan)出(chu)，作為(wei)壹種微創無(wu)痛(tong)的(de)選擇(ze)，這(zhe)種微針介導(dao)的(de)機械(xie)治(zhi)療(liao)策(ce)略有很(hen)大(da)的(de)潛力為(wei)患(huan)者(zhe)提供(gong)壹種具(ju)有成本效(xiao)益和(he)方便(bian)的(de)增生性瘢(ban)痕管理(li)。

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