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[關鍵詞]納米微針;皮膚美容;皮膚屏障;經皮透藥系統
隨著時代的發展,患者的診療體驗逐漸被大家所重視,以無痛的方式給藥成為臨床上治療疾病的目標之一[1]。微針因其針尖直徑小,可以在皮膚表面形成微通道促進經皮藥物滲透,廣泛應用于醫學各個領域。徐百博士發明的新型納米微針,針尖細至納米,可以穿透皮膚表層,直達真皮,不觸及真皮神經、血管,在減輕痛苦的同時減少了感染概率,加快了微針在皮膚美容領域的發展。本文就納米微針的發展及在皮膚美容領域的研究進展進行綜述。
1皮膚解剖與生理功能
皮膚主要由表皮、真皮和皮下組織組成,是人體最大的器官。微觀下的皮膚細胞一直處于動態變化之中,位于表層的細胞不斷脫落,內層細胞不斷向表面移行將表層細胞取代,在體表形成第一道防線[2-3]。皮膚的最外層是上皮細胞,稱為表皮。皮膚的最內層是結締組織,稱為真皮。其中包含了豐富的神經、淋巴管、血管、肌肉、皮膚附屬器等。皮下組織即為皮下脂肪層,是結締組織網狀結構的組成部分。皮膚位于人體表面,具有光保護、體溫調節、感官知覺、合成荷爾蒙等功能,也是防止物理、化學物質或生物制劑入侵的屏障[4-6]。其中,角質層位于表皮最外層,通常由18~21層角質細胞緊密交織呈網狀而形成致密的“磚墻結構”[3],對各種化學因素有高度的耐受力,可防止皮膚表面水分的蒸發,是維持人體內環境穩定的重要保護層,同時也是藥物經皮吸收難以逾越的障礙。
2經皮藥物傳輸系統
經皮藥物傳輸是指通過皮膚途徑進行局部或全身系統治療,這種給藥方式在1981年獲批應用于臨床[7]。這也是繼口服與注射后的第三大藥物傳輸系統[8-11]。較之口服與注射相比,經皮給藥方式便捷,減輕給藥痛苦,可避免胃腸道反應和肝臟首過效應,減少血藥濃度波動和毒副作用[12]。因為角質層的屏障作用,經皮藥物傳遞受到了限制,藥物生物利用度降低,最終無法達到藥效劑量而取得治療效果。為此,人們通過化學促滲、物理打開通道及納米載體等技術,以提高皮膚通透性,減少皮膚屏障阻力,從而更有效地經皮給藥。研究證實,微針技術作為一種無痛、高效、便利的體外透皮給藥方法,可以有效解決大分子化合物和親水性化合物經皮遞送的難題[13]。
3納米微針的發展
1971年,Gerstel等[14]首次在經皮藥物傳遞中運用微針,奠定了微針在經皮藥物傳輸系統中的應用基礎。上個世紀90年代,Henry等[15]首次報道實心硅微針芯片用于藥物經皮釋放后,出現了很多微針導入藥物的研究。微針直徑約幾百微米,長50~900μm,可在皮膚表面形成微通道,促進藥物穿過角質層,是經皮給藥系統中一種重要的方式[16]。隨著時代的發展,微針的制作工藝得到改進,新型的納米微針逐漸被研究應用于臨床。為避免操作過程中折斷的風險,納米微針通常選用純度為99.9999%的單晶硅制成。其針頭直徑為100μm,相當于頭發絲的千分之一,比皮膚細胞間隙小100倍[17]。將數百根納米級的微針排列起來,置于一個晶片底座上可以形成一個微型矩陣塊。操作時,這種微型的單晶硅陣列能夠在不損傷真皮血管、神經的情況下,可以快速在皮膚表面打開上百個微型通道,從“點”到“面”解決透皮吸收的難題。已有研究證明,在角質層建立微通道而加強藥物的滲透吸收能夠有效改善藥物的吸收率[18]。
4微針及納米微針的臨床應用
近年來,微針傳輸系統被廣泛應用于傳輸藥物、基因、蛋白質、DNA和疫苗等各種大分子物質[19]。在皮膚美容整形市場,各種類型的微針裝置,單獨使用或與射頻、電離子促滲、光動力療法[20]和激光等其他療法結合運用,可以用于治療多種皮膚病,如脂溢性角化、皺紋、黃褐斑、多毛癥[21]和瘢痕等[22]。但是研究表明傳統微針在進行面部相關治療后,會出現一些輕微的皮膚功能紊亂,如紅斑、水腫等,但基本都是輕微、短期的[19]。經微針治療后的慢性皮膚創面,其炎性反應期可能會延長[23]。此外,也有使用微針后出現過敏和超敏反應的報道[24]。納米微針作為近幾年的新興技術,國內外臨床研究報道較少,但是作用原理與微針基本一致。與微針不同的是,納米微針因其針尖直徑細,可運用于細胞水平間藥物等物質的傳遞。研究發現,納米微針可以在發揮作用的同時對細胞內環境的破壞降至最低[1]。由此推測,與傳統微針相比,納米微針作用時對于皮膚的刺激性更小。
5.1微針與納米微針
張瑞雪等[25]選用長度為150μm的納米微針作用于大鼠表皮后,經掃描電鏡證實:納米微針作用后,皮膚表面形成直徑100~200nm的針孔,針孔排列不規則;且20min后,大鼠皮膚上的針孔已經閉合。不過由于實驗中時間設定有限,確切的閉合時間有可能小于20min。同時,研究中也證實納米微針對外用藥物的促滲作用。陶艷玲等[17]探究了納米微針對人皮膚屏障功能及紅斑影響,數據表明:與傳統微針相比,0.25mm、0.5mm長的納米微針處理側皮膚的經皮水分丟失、角質層含水量、紅斑量均能在較短時間內(4~8h)恢復至基線水平。說明經納米微針處理過的皮膚具有更快的屏障修復能力,且受損程度較傳統微針更小,皮膚刺激性更低。結合張瑞雪等[25]研究發現,人皮膚屏障的修復與大鼠表皮微通道的閉合存在時間差,可能原因有:①微針型號不一致,陶艷玲等[17]研究中運用的納米微針長度長于張瑞雪所用,理論上對皮膚的破壞較大,修復需要更長的時間。②形態學上皮膚微孔的恢復并不完全代表皮膚生理功能的恢復[17]。
5.2面部年輕化的應用
隨著年齡的增長,日曬的增加,皮膚的膚質、膚色及彈性發生變化。皮膚色素沉淀、皺紋增加、毛孔粗大等問題逐漸增多。吳亭妍等[26]用納米微針導入0.5%氨甲環酸溶液治療中國女性面部皮膚暗沉的研究中發現:經納米微針處理后72h受試者皮膚屏障功能與治療前無差異;均未出現感染、紅斑、水腫等不良反應,且膚色暗沉得到改善,患者滿意度較高。余晶等[27]通過納米微針導入自體富血小板血漿用于面部年輕化治療。3個月后,治療者的皮膚水分、彈性、皮膚亮白度方面均明顯改善,皮膚油分含量由分泌不足多調整到分泌適中。本研究中,納米微針導入富血小板血漿在皮膚抗衰老、面部年輕化方面作用明顯。
5.3擴張皮瓣
王濤等[28]用納米微針將重組人表皮生長因子(rhEGF)導入皮瓣以便對皮瓣進行擴張。結果顯示用納米微針處理過的皮瓣擴張速度增快,質量改善,注水時間縮短,能夠更好地修復體表各類瘢痕。操作中皮膚未見異常。此項研究中,納米微針不僅打開皮膚屏障,促進rhEGF的滲透吸收,也能有效促進皮膚細胞的分裂增殖[29],使皮膚易于擴張,同時納米微針作用的過程中也可促使毛細血管增生,有利于促進皮膚彈力纖維機械拉伸,促進擴張皮膚松軟。
5.4改善面部敏感性肌膚
敏感性皮膚也稱為不耐受性皮膚,臨床發病率極高,具有影響因素多,臨床表現多樣,主觀表現及敏感性高的特點[30]。臨床主要表現為面部出現毛細血管擴張、瘙癢、充血性紅斑、表皮萎縮等。黃媛媛等[31]用納米微針導入舒緩修復套組聯合血清穴位注射治療面部皮膚敏感性問題。經納米微針導入治療的患者,總有效率為96%。邱陽[32]在納米微針導入伊膚泉舒敏套組聯合Elos技術治療面部敏感性皮膚的100例臨床觀察中,總有效率85%,且未出現不良反應。這兩項研究都證實納米微針導入聯合其他方法治療敏感性肌膚問題的有效性,研究中分別聯合了血清穴位注射和Elos技術,因此,納米微針在其中的作用難以評定。但是臨床上也有研究者主張使用納米微針的同時,聯合激光、光子、水光等治療方法,可獲得更好的治療效果[33]。
5.5改善脫發
目前最常見的脫發種類主要有雄激素性脫發和斑禿。美國FDA批準用于臨床治療雄激素性脫發的藥物只有口服非那雄胺和外用米諾地爾。而由于角質層的屏障作用,米諾地爾外用系統吸收僅為所用劑量的0.3%~4.5%,頭皮組織內米諾地爾一般低于給藥量的5%[34]。因此,如何提高外用米諾地爾的吸收率尤為重要。郭夢爾[35]用納米微針導入5%米諾地爾治療雄激素性脫發,結果顯示:外用5%米諾地爾酊組和納米微晶導入5%米諾地爾酊組的患者終毛毛發密度、直徑都較前增加,頭皮油脂含量較前下降。其中納米微晶導入5%米諾地爾酊組終毛毛發密度增加幅度更大,療效較之單純外用更為顯著。斑禿的臨床治療多以糖皮質激素、免疫抑制劑等為主,不良反應明顯,且具有一定的復發率。葛詩琪[36]用納米微針導入丹參注射液聯合養生丸治療斑禿的研究結果顯示:納米微針導入丹參注射液組的總有效率為93.33%,且總體療效、再生發的密度和粗度、感嘆號發消失時間均優于納米微針導入生理鹽水組。證實了納米微針導入丹參注射液聯合養生丸治療斑禿安全有效。但本研究樣本量較少,且未對患者進行長期回訪,復發率尚未可知。
6結語
納米微針創傷小,安全性高,適合廣泛運用到皮膚美容及整形外科領域。綜合納米微針的作用機制:①藥物傳遞。通過處理皮膚表面可形成微通道,促進藥物的滲透吸收,提高藥物的生物利用度。②納米微針處理后形成的微創傷,可促進局部表皮細胞的分裂再生及膠原蛋白的合成。同時,研究表明,這樣的微創傷可在較短的時間內自我修復,不會引發感染等不良反應,因此更易被人們所接受。納米微針在皮膚美容領域的臨床研究尚不全面。但是納米微針無創、無痛、便捷的特點,將會成為它日后發展的優勢。對于納米微針的研究還在不斷繼續,相信納米微針在皮膚美容整形領域能發揮更大的價值。
作者:季琛 文妍 魏躍鋼 單位:江蘇省張家港市中醫醫院