“双层核壳微针贴片”助力骨质疏松长效治疗——中科微针科研成果登国际期刊

中国国家卫健委2023年流行病学调查更显示：我国50岁以上人群中19.2%患有骨质疏松，逾9000万患者里女性占比高达70%，65岁以上女性患病率更是突破51.6%，这意味着每两名老年女性就有一人受此疾病困扰。更严峻的是，骨质疏松性髋部骨折患者1年内死亡率达20%、致残率超50%，我国每年因此产生的直接医疗支出已突破2240 亿元，构成沉重的公共卫生负担。

尽管阿法骨化醇（ALF）等活性维生素D类药物通过促进钙吸收和抑制骨吸收在临床中被广泛应用，但其传统口服剂型却因药代动力学缺陷与给药方式局限，使临床疗效大打折扣。

上海药物研究所2023年研究表明，ALF口服后68%被肝脏首过效应降解，生物利用度仅12%-15%，而晶态药物在老年患者胃肠液中溶出半衰期长达3.2小时，较年轻群体延长近一倍。北京协和医院临床调研则显示，需每日服药的老年患者中62%存在漏服现象，41%因多药联用负担自行停药，加之血药浓度波动系数高达68%，导致15%患者出现高钙血症。

传统给药方式的临床困境亟待突破。

近日，中科微针创始人、中国科学院理化技术研究所高云华团队开发了一种与ALF负载微粒集成的双层核壳微针贴片，用于长效治疗骨质疏松症。与需要每日给药的市售ALF片剂相比，长效ALF双层核壳微针贴剂（ALF-DCSMN）提供较低的全身药物剂量，同时在增加骨量和改善小梁微观结构方面表现出相当或更好的疗效。

相关研究成果以“Double-layered core-shell microneedle patch integrated with microparticles for long-acting treatment of osteoporosis”为题于2025年5月29日发表在国际控释领域权威期刊《Journal of Controlled Release》上。

该技术的核心突破在于构建了"微球承载-微针递送-智能释放"的三级递药体系。研究团队采用PLGA微球技术，将ALF包裹于可生物降解的聚合物中，显著延缓药物释放速率。实验数据显示，最优配比（PLGA:ALF = 10:1）下制得的微球粒径均匀、包封率高，并成功将ALF从晶态转变为更易释放控制的非晶态。

▲负载ALF的PLGA微球的表征

▲DCSMN壳层均匀性优化

该微针系统采用“双层核壳结构”。内核为ALF-PLGA微球，外壳为调控释放速率的乙基纤维素（EC）层。研究团队通过调整EC浓度与壳层高度，实现了对药物释放速率的精准调控。优化后系统在24小时突释率低至4.9%，在14天内实现持续释放，呈现理想的缓释特性。

力学测试显示，该微针系统的断裂力远高于皮肤穿刺所需强度，插入效率高达96.49 ± 1.92%，药物递送效率为87.94 ± 2.66%。不仅可顺利穿透表皮并释放药物，而且无明显皮肤刺激或损伤。

▲DCSMN的机械强度和插入性能

相比每日服用的ALF片剂，ALF-DCSMN每两周一次即可维持稳定血药浓度。药代动力学研究证实其缓释性能优越，且生物利用度不逊于传统制剂。在骨质疏松大鼠模型中，ALF-DCSMN显著改善骨密度与小梁微结构，同时未引发高钙血症等不良反应。

▲ALF-DCMN（无EC外壳）和ALF-DCSMN（有EC外壳）的药物释放和渗透动力学研究

这一技术突破，不仅为ALF药物开发提供了新的方向，也展现出微针平台在慢病管理中的广阔应用前景。                                         

微针平台的高度模块化设计，使其可灵活适配不同分子量、作用机制和释放周期的药物。除ALF外，类似的缓释透皮给药策略在治疗糖尿病、阿尔茨海默症、风湿性疾病等慢性疾病中同样具备转化潜力。

与每日服药相比，ALF-DCSMN在给药便利性、患者依从性、耐受性等方面具有天然优势，能够更好地满足患者尤其是老年群体的实际需求，推动慢病治疗从“医疗主导”向“患者主导”转变。

根据市场分析，仅中国就有超过9000万名骨质疏松患者，其中逾七成为女性。微针缓释制剂如能顺利上市，预计将极大提升治疗覆盖率与市场渗透率。

从实验台走向临床实践，是每项创新医疗技术的“成人礼”。ALF-DCSMN所代表的微针缓释系统，正在为骨质疏松这样高度普遍却缺乏创新解决方案的疾病，提供了新的答案。它不仅是一个产品，更代表了一种慢病管理的新模式。

中科微针将持续围绕“创新材料+精准给药”的技术核心，深耕经皮给药系统，助力实现真正“以人为本”的健康解决方案。