ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของ “การรักษาแผลเบาหวาน”! ทีมงานชาวจีนพัฒนา MXene Microneedle Patch บรรลุอัตราการปิด 98% ในเวลาเพียง 10 วัน!

ต้นฉบับ

ยี่เหมยตง

ยี่เหมยตง

ภาควิชาต่อมไร้ท่อ Yimai Tong

14 มีนาคม 2569 19:58 น

ปักกิ่ง

11 คนถูกใจสิ่งนี้

การแนะนำ:​ แผลเรื้อรังจากเบาหวานมักรักษาได้ยากเนื่องจากมีการอักเสบมากเกินไปและการสร้างเส้นเลือดใหม่บกพร่อง การบำบัดแบบดั้งเดิมต้องเผชิญกับข้อจำกัด เช่น การทะลุผ่านของผิวหนังได้ไม่ดีและการกำหนดเป้าหมายที่ไม่เพียงพอ เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยจากโรงพยาบาล Nanjing Drum Tower, โรงพยาบาล Zhongda ในเครือของ Southeast University และโรงพยาบาลในเครือแห่งแรกของ Wenzhou Medical University ได้ร่วมกันพัฒนานวนิยายแผ่นแปะไมโครนีเดิล MXene hydrogel. ด้วยการควบคุม-การปล่อยร่วมของไนตริกออกไซด์ (NO) และภาวะขาดออกซิเจน-ปัจจัยเหนี่ยวนำ-1 (HIF-1 ) พลาสมิดอย่างแม่นยำผ่านแสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) แผ่นแปะนี้ช่วยเร่งกระบวนการสมานแผลจากโรคเบาหวานได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้เกิดอาการที่น่าทึ่งอัตราการปิดแผล 98% ในเวลาเพียง 10 วัน​ ในโมเดลหนูเบาหวาน! งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิศวกรรม.

ตอนที่ 01: ประเด็นขัดแย้งทางคลินิกในการรักษาแผลเบาหวาน

บาดแผลจากโรคเบาหวานถือเป็นความท้าทายทางการแพทย์ที่สำคัญประการหนึ่งในปัจจุบัน โดยมีลักษณะเฉพาะคือใช้เวลาในการรักษานานกว่าและมีความเสี่ยงต่อโรคแทรกซ้อนที่รุนแรง ในทางพยาธิวิทยา บาดแผลเหล่านี้มักจะมาพร้อมกับการตอบสนองการอักเสบที่มากเกินไปและการทำงานของการสร้างเส้นเลือดใหม่บกพร่อง ขัดขวางการเกิดหลอดเลือดใหม่และส่งผลให้การรักษาโดยรวมล่าช้า การแทรกแซงทางคลินิกแบบดั้งเดิมมีข้อจำกัดที่ชัดเจน เช่น ความยากในการเจาะทะลุเกราะป้องกันผิวหนังได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมักจะช่วยบรรเทาอาการเท่านั้นโดยไม่ทำให้กลไกทางพยาธิวิทยาที่ซ่อนอยู่กลับคืนมา เพื่อทำลายคอขวดนี้ นักวิจัยได้เสนอกลยุทธ์การจัดส่งแบบใหม่โดยยึดตามไมโครนีเดิลไฮโดรเจล MXene (MN)​ มุ่งเป้าไปที่การปลดปล่อยอนุภาคนาโนพลาสมิด NO และ HIF-1 แบบควบคุมได้

ตอนที่ 02: การออกแบบวัสดุและภาพถ่าย-กลไกการเผยแพร่ที่มีการควบคุม

ระบบแพทช์ microneedle ใช้เมทริกซ์ของเอ็มซีน เจลาติน ไฮโดรเจลซึ่งมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยมและรวมเข้าไว้ด้วยเจล-SNO (S-เจลาตินแบบไนโตรเซท)​ โพลีเมอร์ที่คอนจูเกตกับเทอร์ต-บิวทิลไนไตรท์ การออกแบบวัสดุอันวิจิตรงดงามนี้ทำให้ไมโครนีดเดิลมีลักษณะ "ตอบสนองต่อภาพ" ที่เป็นเอกลักษณ์-

ภายใต้ใกล้-อินฟราเรด (NIR)​ การฉายรังสี ระบบ microneedle จะผ่านการเปลี่ยนแปลงทางชีวฟิสิกส์ที่สำคัญดังต่อไปนี้:

การแปลงความร้อนใต้แสงและการละลายของเข็ม:​ สารเติมแต่ง MXene มีประสิทธิภาพการแปลงความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง ผลกระทบจากความร้อนที่เกิดขึ้นภายใต้การฉายรังสี NIR ช่วยให้แผ่นแปะไมโครนีเดิลละลายอย่างรวดเร็ว ปล่อยอนุภาคนาโนพลาสมิด HIF-1 ที่ห่อหุ้มไว้เข้าสู่ชั้นหนังแท้โดยตรงและแม่นยำ

การสร้างและการเปิดตัว NO:​ ผลกระทบจากความร้อนจะกระตุ้นให้โพลีเมอร์เจล-SNO สร้างและปล่อยไนตริกออกไซด์ (NO) ไปพร้อมๆ กัน

ในกลไกการนำส่ง-รางคู่นี้ NO ที่ปล่อยออกมามีหน้าที่หลักในการออกฤทธิ์ต้าน-การอักเสบ ในขณะที่พลาสมิด HIF-1 ชักนำให้เกิดการสร้างเส้นเลือดใหม่ ซึ่งช่วยเร่งการซ่อมแซมบาดแผลในเชิงเสริมฤทธิ์กัน

ตอนที่ 03: อัตราการปิดบัญชี 98% ในเวลาเพียง 10 วัน!

1. การทดลองในหลอดทดลอง: การตรวจสอบความถูกต้องระดับโมเลกุลของการต่อต้าน-การอักเสบและการสร้างเส้นเลือดใหม่

การทดลองระดับเซลล์ยืนยันว่า NO ที่ปล่อยออกมาจากเจล-SNO มีฤทธิ์ต้าน-ที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ โดยจะควบคุมระดับการแสดงออกของโปร-ไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ เช่น IL-6 และ TNF- . อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ อนุภาคนาโนพลาสมิด HIF-1 ที่ปล่อยออกมาได้ควบคุมการแสดงออกของ HIF-1 ในสภาพแวดล้อมจุลภาคของบาดแผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อมาได้กระตุ้นให้เกิดการหลั่งของ Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) พื้นฐานระดับโมเลกุลที่สำคัญสำหรับการฟื้นฟูเนื้อเยื่อ

2. ในการทดลองของ Vivo: การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อและอัตราการปิดที่สูง

ในหนูทดลองที่เป็นโรคเบาหวาน (ได้รับการอนุมัติโดยคณะกรรมการจริยธรรมและสวัสดิภาพสัตว์ทดลองของโรงพยาบาล Nanjing Drum Tower) แผ่นแปะไมโครนีเดิลแสดงให้เห็นถึงการรักษา{0}}ที่โดดเด่นและส่งเสริมประสิทธิภาพ

ตัวชี้วัดการปิดบาดแผล:​ เมื่อวันที่ 10 ของการรักษา อัตราการปิดแผลก็เพิ่มขึ้นอย่างน่าประหลาดใจ98%เร่งกระบวนการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ

การวิเคราะห์ทางจุลพยาธิวิทยาและพยาธิวิทยา:การสังเกตทางจุลพยาธิวิทยาแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วย microneedle ส่งเสริมการก่อตัวของเนื้อเยื่อแกรนูลที่มีสุขภาพดีและชั้นเยื่อบุผิว โดยมีการสะสมของคอลลาเจนซึ่งแสดงลำดับและความหนาแน่นในระดับสูง ซึ่งบ่งชี้ถึงการสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์เสริมแรง (ECM) และการเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อใหม่

คุณสมบัติทางอิมมูโนฮิสโตเคมี:​ การย้อมสีอิมมูโนฮิสโตเคมีได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมที่ยืนยันในระดับจุลทรรศน์-ระดับ IL-6 ในกลุ่มการรักษาลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ระดับ VEGFA และ CD31 (เครื่องหมายของเซลล์บุผนังหลอดเลือด) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างเต็มที่ถึงการบรรเทาการอักเสบเฉพาะที่และการสร้างเครือข่ายนีโอหลอดเลือดใหม่อย่างมีประสิทธิผล

ตอนที่ 04: ข้อสรุปและแนวโน้มการแปลทางคลินิก

การศึกษานี้บ่งชี้ว่าไมโครนีดเดิลไฮโดรเจลของ MXene ที่ผสานเข้ากับการปล่อย NO และ HIF{3}} พลาสมิด 1 ชนิดที่ควบคุมได้ มีศักยภาพมหาศาลในการควบคุมสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของบาดแผล ยับยั้งการอักเสบที่มากเกินไป และส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ในฐานะเวกเตอร์การรักษาแบบใหม่ที่มีการกำหนดเป้าหมายที่ชัดเจนและการแทรกแซงที่แม่นยำ เทคโนโลยี microneedle นี้ไม่เพียงแต่ให้โซลูชันที่มีแนวโน้มสูงสำหรับการรักษาแผลเรื้อรังจากเบาหวานเท่านั้น แต่ยังคาดว่าจะขยายไปยังบาดแผลที่ดื้อต่อการรักษาเรื้อรังประเภทอื่นๆ ด้วย การวิจัยในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมของระบบไมโครนีเดิลนี้ และการประยุกต์ใช้แบบแปลนในคลินิก โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณภาพการดูแลบาดแผลและการพยากรณ์โรคของผู้ป่วยในระยะยาวอย่างเป็นรูปธรรม