圣安娜高等学校生物机器人研究所团队在《Advanced Materials》(IF=27.4) 上发表综述型文章 “Triggerable Patches for Medical Applications”，医疗应用的可触发贴片。
近几十年来，医疗贴片在多种诊断和治疗应用中受到越来越多的关注。材料科学、制造技术和生物工程的进步极大地扩展了它们的功能，使它们成为可穿戴和植入式应用的高度通用的平台。特别令人感兴趣的是为药物输送和组织再生目的而设计的可触发贴片，其响应可以由外部信号控制。刺激响应贴片特别有吸引力，因为它们可以对治疗进行高水平的时间和空间控制，从而实现高治疗精度，并可以根据特定的临床和个人需求调整治疗。本综述旨在对现有的有关可触发贴片的大量文献进行全面概述，强调它们在不同应用中的潜力，并强调不同触发刺激的优点和缺点。此外，当前的开放挑战与高效可触发贴片的设计和使用相关，例如调整其机械和粘合性能，确保智能性和生物相容性之间可接受的权衡，赋予它们可移植性和自主性，准确控制它们对触发刺激和最大化其治疗效果进行了回顾。
医疗贴片是一种材料，其定义如下：i) 可以放置在组织表面上，适应组织的形状或曲率，但保持其自身的结构和完整性； ii) 具有二维几何特征；iii) 在贴附到组织上时就已预先合成；iv) 对组织具有治疗或诊断功能。
使用贴片进行组织再生并不严格限于伤口闭合。例如，心肌梗塞后的心脏组织修复，用于肌肉和肌腱的组织重建补片，以及治疗膀胱和子宫内膜等器官的异常和损伤。
图1. 贴片可用于治疗许多器官和身体部位
医疗贴片的另一个蓬勃发展的应用领域是药物输送。目前市场上的许多贴片都装载有用于透皮给药的特定药物，克服了全身给药途径的局限性，例如静脉内或口服途径。透皮药物递送允许局部和有针对性的递送，从而实现：i) 目标部位的药物浓度更高，从而最大限度地减少其他组织的副作用；ii) 随着时间的推移持续稳定递送；iii) 药物生物利用度的增强，因为它不需要在血流中或通过胃肠道的过渡；iv) 提高患者依从性。目前用于持续释放治疗慢性疾病（例如糖尿病）的治疗，也用于输送各种其他治疗剂，包括针对牛皮癣或特应性皮炎的皮肤病药物和疫苗。此外，贴片的药物输送潜力不仅限于透皮应用：它还可以扩展到用于原位输送治疗剂的可植入溶液。包括：i）眼睛，由于药物渗透性差以及眼睛的柔软性和敏感性，其疾病很难通过常规方法治疗，这使得患者的依从性非常低; ii) 肺部，尤其是癌症治疗，目前的临床方法极难治疗；iii) 大脑，使用传统程序进行的治疗受到血脑屏障的严重阻碍。
根据其复杂程度和与周围环境交互的能力，贴片可以分为两大类：被动贴片，不允许外部控制其行为，以及主动贴片，可以通过外部触发进行控制（图 1b)。主动贴片可通过使用光、电场或磁场或超声波（US）等生物物理刺激从外部触发其作用，从而实现按需治疗。
图6. 贴片临床应用过程中需要解决的关键问题
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Huang B, Wang Q, Li W, et al. Stretchable and body conformable electronics for emerging wearable therapies[J]. Interdisciplinary Medicine, 2024: e20240064.
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