当"天使印记"遇上治疗困境：中科微针用「血卟啉溶解微针」破解葡萄酒色斑治疗难题

近日，由重庆食品药品检验检测研究院牵头，中科微针（北京）科技有限公司研发，中国科学院理化技术研究所和山东中医药大学共同参与的血卟啉溶解微针（Hematoporphyrin Dissolving Microneedles，HP-DMNs），以“Novel Molecular Weight Gradient Hyaluronate Dissolving Microneedles for Sustained Intralesional Delivery and Photodynamic Activation of Hematoporphyrin in Port-Wine Stain Therapy”为题发表在学术期刊《Polymers》(IF=4.967) 上，为 PWS 治疗带来了 “精准递送” 的革命。这枚看似微小的微针，藏着改写治疗逻辑的大突破。

PWS 是一种先天性毛细血管畸形，由胚胎期血管发育异常导致。其典型表现为出生时即有的粉红至紫红色斑块，好发于头面部。红斑会随着年龄增长而逐渐增厚、颜色加深，严重时会形成结节，还可能累及眼部、口腔等黏膜组织，诱发青光眼、呼吸道血管畸形等并发症。

当前，光动力疗法（PDT）是治疗 PWS 的重要手段之一，血卟啉（HP）作为第一代光敏剂，在其中发挥着关键作用。然而，传统的全身静脉注射 HP 的方式存在明显局限性。据临床数据显示，约42%的患者会出现光毒性反应，甚至室内光线暴露也可能引发皮肤灼伤。同时还存在药物在病灶处 “留不住”、在正常组织 “清不掉”的问题，这些因素共同使得治疗效果大打折扣。

因此，开发一种能够精准靶向病变部位、降低全身副作用的新型给药方式，成为攻克 PWS 治疗难题的当务之急。

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传统治疗的“三座大山”：

为何 PWS 治疗始终难突破？

在 HP-DMNs 诞生前，PWS 治疗始终被三个核心问题困住：

传统静脉注射 HP 后，药物像“撒网捕鱼”般遍布全身，既能到达真皮病灶，也会在正常组织蓄积。这不仅导致病灶处药物浓度不足，使治疗效果打折扣，还让患者对光线极度敏感。哪怕是室内灯光都可能引发皮肤灼伤，光保护期长达数周，严重影响生活。

▲PDT原理示意图

皮肤最外层的角质层是药物透皮的“铜墙铁壁”，尤其对 HP 这种难溶性物质而言，想让它穿过角质层到达真皮血管畸形处，如同让蚂蚁搬大象。传统外用制剂渗透率不足 1%，根本无法达到治疗浓度。

即便尝试局部给药，也面临一个两难：想让药物载体穿透皮肤，需要足够的机械强度；想让药物快速释放，又需要载体能快速溶解。传统单一材料如纯高分子量 HA 或 PVP要么太硬难溶，要么太软穿不透，始终无法平衡。

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HP-DMNs：

从材料到结构的全链条创新

中科微针研发团队深知，破解 PWS 治疗难题，不能只做“局部优化”，必须从药物载体的“基因层面”重构设计逻辑。

开发 HP - DMNs 的第一步，是为血卟啉找到合适的聚合物基质。研发团队对透明质酸（HA）、聚乙烯吡咯烷酮 K17（PVP - K17）、乙基纤维素（EC）、羧甲基纤维素（CMC）和 PVP - K90 这五种常用聚合物，与 HP 进行了全面的物理化学相容性测试。结果显示，HP 与 HA 相容性最佳，溶液均匀稳定，无沉淀出现，且形成的基质流体粘度适中，为后续微针的制备与性能发挥奠定了良好基础。更重要的是，HA 作为人体天然存在的酸性黏多糖，自带 “生物友好” 属性，能通过氢键形成三维网络包裹 HP，像 “保护壳” 一样减少药物降解。

在 HA 的选择上，研发团队进一步探索。单一分子量的 HA 在成针时各有不足，高分子量 HA 制成的微针虽有一定支撑性，但机械强度差、易弯曲；低分子量 HA 制成的微针硬度不足，平整度低且易断裂。经过反复实验，研发团队创新性地采用分子量梯度配方设计，将 6% 的高分子量 HA与 2% 的低分子量 HA组合。这种独特配方如同为微针注入了 “双重活力”，高分子量 HA 赋予微针良好的支撑性与成形性，低分子量 HA 则增加了微针的硬度和机械强度，大幅提升穿刺性能，实现了分子链缠结与氢键的协同效应，成功平衡了传统单一分子量 HA 配方微针无法兼具的优异机械强度与快速溶解效果。

对 PWS 治疗而言，药物能不能快速到达病灶和能不能留得住同样重要。HP-DMNs 用两个性能指标交出了答卷。

实验表明，它能在30分钟内迅速溶解 90% 以上的针尖，使得药物能够快速释放进入皮肤发挥作用。体外释放试验中，HP - DMNs 在半小时内就能释放近 90% 的药物，且溶液中药物浓度趋于稳定，基本释放完全。体外渗透试验则显示，尽管 HP 为难溶性物质，但在微针的助力下，24h 后累积经皮渗透率仍可达 20.07%，相比传统外用制剂提升近 20 倍。这意味着原本需要静脉注射的 HP，现在通过微针就能在病灶处达到有效浓度。

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从实验室到临床：

HP-DMNs 的 “三重临床价值”

对患者而言，HP-DMNs 的意义远不止技术突破，更体现在实实在在的治疗体验升级上。

传统静脉注射 HP 后，患者需严格避光数周，哪怕窗户透进的阳光都可能引发灼伤。而 HP-DMNs 通过局部给药，药物仅在真皮病灶处蓄积，非靶组织浓度极低。动物实验显示，给药部位荧光强度在 48 小时内逐渐代谢，全身暴露风险降低 90% 以上，光保护时间从数周缩短至数小时。

HE 染色切片清晰显示，微针能精准刺入真皮层血管畸形区域（深度 184.7μm），这正是 PWS 病变的核心位置。药物在病灶处的浓度是全身给药的 8 倍以上，意味着更低的给药量就能达到同等疗效，进一步减少副作用。

作为外用制剂，HP-DMNs 的稳定性是临床应用的关键。实验验证：在 - 20℃冷冻、4℃冷藏、25℃常温甚至 40℃加速条件下储存 3 周，微针形态、药物含量、穿刺性能均无明显变化。这意味着它无需特殊冷链，基层医院甚至患者居家都能便捷使用。

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不止于 PWS：

中科微针深耕微针技术的 “无限可能”

HP-DMNs 的突破性进展，是中科微针在透皮给药领域深耕多年的缩影。从材料筛选时对每 1mPa・s 粘度差的较真，到配方优化时0.1% 比例调整的执着，再到性能测试时上百次重复实验的严谨，这份专业与执着的背后，是对“让药物递送更精准、更安全”的初心坚守。

这项技术的价值远不止 PWS 治疗，其分子量梯度设计思路，可复用于其他光敏剂（如卟啉衍生物），为肿瘤光动力治疗、银屑病局部给药等提供新范式。而快速溶解+高效穿透的特性，也为疫苗、多肽等大分子药物的透皮递送开辟了路径。

此外，随着全球生物制药产业的不断发展，针对皮肤病的局部治疗方法正在得到越来越多的关注。中科微针在这一领域的持续创新，正逐步推动药物递送技术的产业化应用，不仅推动着药物递送技术从实验室走向产业化应用，更以实际行动为全球患者提供着更优的治疗选择。

此次研究的成功，既是中科微针技术实力的印证，更离不开产学研多方科研力量的协同攻关。相信在科研人员的不懈努力下，微针技术将不断创新发展，为人类健康事业带来更多福祉，开启疾病治疗的新篇章。

尽管 HP - DMNs 在 PWS 治疗研究中已取得令人瞩目的阶段性成果，但科研的脚步永不止步。未来，团队将聚焦于进一步优化 HP - DMNs 的材质，提升 HP 的载药量与光敏活性，使其治疗效果更上一层楼。同时，深入开展药代动力学和药效动力学实验，全面评估微针递送 HP 的安全性、递送效率与远期疗效，为临床应用提供更坚实的数据支撑。

我们有理由相信，随着技术的不断成熟，微针这一 “微小却有力” 的治疗工具，终将在更多疾病领域绽放光彩，为精准医疗时代写下浓墨重彩的一笔。