數字光處理（DLP）制造的絲素蛋白（SF）微針（MNs）在透皮應用中潛力巨大，但臨床轉化面臨兩大挑戰：制造精度不足，難以實現結構分辨率；機械強度不夠，無法有效穿透表皮。  來自蘇州大學紡織與服裝工程學院、現代絲綢國家工程實驗室的李剛教授、張駿副教授團隊，開發了甲基丙烯酸酯化絲素蛋白（Sil-MA）生物墨水，該墨水兼具高生物相容性和增強的可打印性。通過系統優化材料配方、打印參數和微針幾何形狀，成功制造出具有精確結構控制和優異機械性能的DLP打印Sil-MA微針。這些微針無細胞毒性，能高效透皮遞送三種不同的皮膚治療藥物，還能作為機械刺激劑顯著促進表皮角質形成細胞增殖。  相關工作以“Digital Light Processing of Methacrylated Silk Fibroin Microneedles: Precision Engineering for Enhanced Transdermal Delivery and Skin Regeneration”為題發表在《ACS Applied Bio Materials》上。
 

通過優化Sil-MA材料制備路線，結合FTIR、XRD等光譜分析及流變學測試，研究Sil-MA的結構和墨水性能，結果表明Sil-MA-3適合DLP打印且性能優良。
 

通過調整光強度、曝光時間等打印參數，結合光學顯微鏡觀察，研究參數對微針打印精度的影響，結果確定了最優打印參數和模型。
 

通過壓縮試驗、豬皮膚穿透等測試，研究不同形狀微針的機械性能，結果顯示錐形微針機械強度和穿透性更優。
 

通過細胞培養、活死染色及MTT實驗，研究Sil-MA材料的生物相容性，結果表明其無細胞毒性，相容性良好。
 

通過Franz擴散池和拉曼光譜，研究微針對藥物透皮遞送的作用，結果顯示微針能顯著增強多種藥物的滲透。

通過小鼠實驗及組織染色，研究微針機械刺激對皮膚再生的影響，結果表明其能促進再生相關因子表達。

研究結論
     本研究成功利用DLP技術制備出Sil-MA微針，經優化材料配方、打印參數和微針幾何形狀，微針具備精確結構與優異機械性能，無細胞毒性。其能高效透皮遞送多種皮膚治療藥物，還可作為機械刺激劑，顯著促進表皮角質形成細胞增殖，上調皮膚再生相關標志物（如Ki67、CK14 等）表達，有效加速皮膚修復與再生進程，為透皮給藥及皮膚再生治療提供了創新且具潛力的策略，相關成果發表于《ACS Applied Bio Materials》 。

文章來源：
https://doi.org/10.1021/acsabm.5c00621

(責任編輯：admin)

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