作者提出了一种多功能微针贴片，内载一氧化氮（NO）释放纳米载体，用于靶向和协同治疗慢性伤口。慢性伤口往往伴随着细菌生物膜的形成和顽固的炎症环境，传统治疗手段难以有效解决这些问题。该研究团队设计的微针系统通过结合海藻酸钠（SA）、糖类识别分子Con A以及抗菌剂Reuterin，实现靶向递送抗菌剂并释放NO，从而具有穿透生物膜、抗菌、抗炎及促进组织再生的多重功能。体外实验验证了纳米颗粒的靶向性和抗菌效果，体内小鼠模型实验表明，该微针贴片显著提高了慢性伤口的愈合速度，显示出其在临床治疗中的潜力。研究结果为难愈性皮肤伤口的治疗提供了一种创新的解决方案，同时也展现了纳米技术在生物医学领域的广阔应用前景。该研究以题为“Multifunctional Microneedle Patches Loaded With Engineered Nitric Oxide-Releasing Nanocarriers for Targeted and Synergistic Chronic Wound Therapy”发表在Advanced Materials上。
慢性皮肤伤口（如糖尿病足溃疡、静脉溃疡等）是一类常见但复杂的病理问题，影响了数百万人。其特征包括延迟的伤口愈合和易受细菌感染，细菌生物膜的形成使得传统抗生素难以穿透并清除病原体。此外，慢性伤口通常处于持续的炎症状态，进一步阻碍了组织再生。传统疗法（如清创、局部或全身抗生素治疗）因耐药菌的产生、治疗靶点的局限性和患者依从性差等问题，未能提供令人满意的解决方案。近年来，纳米技术为慢性伤口治疗开辟了新的思路，通过精准递送药物并结合多功能特性，有望显著改善治疗效果。然而，大多数纳米系统在实际应用中仍然存在靶向能力不足、抗菌机制单一、局部组织生物相容性差等问题。
图1. 装载RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的微针贴片示意图，用于加速慢性伤口愈合。a) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的合成以及其在微针贴片中的包载示意图。b) 装载RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的微针贴片在慢性伤口中的靶向和协同治疗应用示意图。
图2. RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的表征。a) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的合成示意图。b) SA-Con A的傅里叶变换红外（FTIR）光谱。c) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的透射电子显微镜（TEM）图像。d) SA-SNO的FTIR光谱。e) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的动态光散射（DLS）结果。f) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的包封效率和载药效率。g) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒的Zeta电位。
h) RE的累积释放曲线。i) RE@SA-Con A/SNO纳米颗粒中NO的累积释放曲线。
图3. 微针贴片的机械性能。a) 微针贴片的代表性图像。b) 微针的机械强度测试。c) 微针插入石蜡膜的测试。d) 微针插入皮肤的穿透深度。e) 微针应用后经苏木精-伊红（H&E）染色的皮肤组织切片。f) 微针贴片中RE和NO的体外释放动力学曲线。2cm-1处，分别用箭头标记。
图4.MSN@Met-CeO2MN的制造和表征。a)通过显微镜观察微针阵列的分布。b)MN、MSN@MetMN和MSN@Met-CeO2MN的SEM图像。c)MSN@Met-CeO2MN的SEM映射图像。d)MN、MSN@MetMN和MSN@Met-CeO2MN的微针力学测试。e)通过激光共聚焦显微镜观察透皮深度和MSN@Met-CeO2MN的罗丹明B释放。
图4. 微针贴片的抗菌性能。a) 经或未经RE@SA-Con A/SNO微针处理的金黄色葡萄球菌（S. aureus）的FESEM显微图像。b) 不同微针处理后，LB琼脂平板上金黄色葡萄球菌生长的代表性图像（24小时）。c) 不同处理对金黄色葡萄球菌抑制区的代表性图像（24小时）。d) 不同微针处理后金黄色葡萄球菌的活/死检测（24小时）。e) 不同处理下金黄色葡萄球菌的共聚焦激光扫描显微镜图像。f) 不同处理对金黄色葡萄球菌抑制区的直径。g) 不同处理后LB液体培养基中金黄色葡萄球菌的OD600值（24小时）。h) (d)中细菌死亡率的分析。i) (e)中不同处理下金黄色葡萄球菌生物膜的清除率。
图5. RE@SA-Con A/SNO微针的抗炎效果（体外）。a) 不同微针处理后，RAW264.7细胞中CD86的荧光强度，通过流式细胞仪分析。b) 不同组别的CD86流式细胞术直方图。c) 不同组别的CD86相对表达量。d) 和e) 不同处理后，RAW264.7细胞中IL-6和TNF-��的实时qPCR检测结果。f) 和g) 不同处理后，RAW264.7细胞中IL-6的免疫荧光检测结果。每个点表示均值±标准差（n = 3）。P < 0.01，和*P < 0.001。
图6. RE@SA-Con A/SNO微针的细胞毒性、细胞迁移和血管生成促进作用。a) 不同微针处理后，HUVEC细胞的活/死检测结果。b) 不同微针处理后，HUVEC细胞活力分析。c) 不同处理组下，HUVEC细胞迁移的代表性图像。d) 不同处理组下，HUVEC细胞迁移比率。e) 不同处理组下，HUVEC细胞管状形成的代表性图像。f) HUVEC细胞管状形成的定量分析结果。每个点表示均值±标准差（n = 3）。***P < 0.001。
图7. RE@SA-Con A/SNO微针在体内的应用。a) 体内实验时间安排示意图。b) 不同处理后，小鼠皮肤伤口在第0、3、5、7、9天的代表性照片。黑色虚线圆圈表示原始伤口区域（直径：1 cm）。c) 不同组别伤口形态变化的示意图（9天内）。d) 不同处理下小鼠皮肤伤口在9天内的伤口面积比率-时间曲线。e) 小鼠在接受不同处理后的体重变化（9天内）。每个点表示均值±标准差（n = 7）。
图8. RE@SA-Con A/SNO微针治疗后组织再生、炎症反应和血管生成的研究。a) H&E染色的代表性明场显微镜图像。c) 通过Masson染色观察胶原蛋白。e) IL-6的免疫组化染色。b) 不同组别在第9天表皮厚度的定量分析。d) 不同组别在第9天胶原体积分数（CVF）的定量分析。f) 不同组别在第9天IL-6阳性细胞的定量分析。g) 不同处理后，第9天使用CD31（红色）和DAPI（蓝色）染色的小鼠伤口组织新生血管免疫荧光图像。h) 不同组别在第9天CD31阳性细胞的定量分析。每个点表示均值±标准差（n = 7）。**P < 0.01，***P < 0.001。
论文链接（DOI）：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413108
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