图1 Microphere 微球
上期文章中，我们介绍了微球的一些基本情况。本文我们将着重讨论微球作为一种新型药物递送系统所存在的优势及所可能会面临的挑战，并讨论这一领域的一些最新应用和发展。
一、微球的优势
微球相比传统的药物输送系统有以下几个优势：
可控和持续释放：微球可以根据聚合物、药物和环境条件的性质以可控且持续的方式释放药物。这可以减少病人的给药频率，增强药物效果以及降低药物的副作用和毒性。 靶向给药：微球可以通过改变其大小、形状、表面电荷或功能基团来靶向特定的组织或器官。这可以增加药物在作用部位的浓度，减少全身暴露和不良反应。 保护药物：微球可以通过提供物理屏障和稳定的微环境来保护药物免受降解、氧化或酶水解。这可以提高药物的稳定性和生物利用度，延长制剂的保质期。 改善患者用药依从性和便利性：微球可以通过减少注射或植入所引起的疼痛和刺激，和提供简单和易用的给药方式，如口服或鼻腔等，来改善患者用药的依从性和便利性。
二、微球的挑战
制备和表征的困难：微球需要复杂且精密的制备方法，如乳化、溶剂挥发、喷雾干燥或凝胶化。这些方法涉及多个步骤和参数，需要仔细控制和优化，以获得具有期望特性的微球，如大小、形态、药物载量和释放曲线。此外，微球需要先进、灵敏的表征技术，如显微镜、光谱、色谱或量热法，来评估其物理、化学和生物性质。
图2 一种微球的制备
药物释放和生物利用度的变化性：微球可能因为聚合物、药物和微球的异质，以及生理条件的影响，如pH、温度、酶等而表现出药物释放和生物利用度的变化性。这可能会影响药物递送系统的可重复性和可预测性，这需要广泛的体外和体内的测试和验证。 图3 生物相容性等测试 生物相容性和安全性问题：微球可能引起生物相容性和安全性问题，如炎症、感染、免疫反应或异物反应等，这或许是由于残留的溶剂、添加剂或降解产物的存在，或由于微球与生物组织或细胞的相互作用。这可能损害药物递送系统的性能和效果，需要严格的生物相容性和毒性评估。
三、微球的应用&发展
微球作为一种新型药物载体，已经广泛应用于医疗领域，为各种疾病的治疗提供了新的可能性。微球技术的不断发展和完善，使其在治疗领域中的应用越来越多样化，涵盖了多个治疗目的。以下是微球在各类治疗领域中的应用实例。
癌症治疗：通过利用增强的渗透和滞留(EPR)效应，或使用磁性、超声或热刺激,微球已经用于输送抗癌药物，如多柔比星、紫杉醇或顺铂到肿瘤部位。另外，微球也通过使用动脉内注射，输送放射性同位素，如钇-90、钬-166或钐-153到肿瘤血管，来诱导选择性的放射治疗。
图4 微球用于癌症治疗
糖尿病治疗：微球已经通过使用口服或鼻腔给药输送胰岛素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)或艾塞那肽到胃肠道中来增强这些肽的吸收和生物利用度，并调节血糖水平。微球也可以通过使用门静脉注射输送胰岛细胞到肝脏来恢复胰岛素分泌和功能。 图5 微球治疗糖尿病药物获批 感染治疗：通过使用注射或局部给药的方式，将微球应用于输送抗生素，如庆大霉素、环丙沙星或万古霉素到感染部位，来达到高的局部浓度和延长的作用时间，并克服细菌耐药性和生物膜形成。
炎症和疼痛治疗：通过使用注射或局部给药的方式，可用微球输送抗炎和镇痛药物，如布洛芬、双氯芬酸或氯托罗昔到炎症或疼痛部位来减轻炎症和疼痛，避免这些药物的全身副作用和相互作用。
图6 微球用于COVID-19示意图
疫苗给药：当然，微球通过使用口服、鼻腔或皮下给药等方式实现了抗原输送，如蛋白质、肽或DNA，输送到免疫系统来诱导强烈和持久的免疫反应，并预防各种传染病，如结核病、肝病、疟疾等。
四、结 论
目前，微球已经应用和开发于各种治疗领域和目的，如癌症治疗、糖尿病治疗、疫苗给药等方面。微球中所蕴藏着的巨大的潜力需要相关研究人员进一步的探索和创新来发掘。
