Abstrak

Parut patologi-merangkumiparut hipertropik (HS)dankeloid-mewakili tindak balas penyembuhan luka yang tidak normal yang dicirikan oleh percambahan fibroblas yang berlebihan dan pemendapan kolagen. Terapi konvensional (fizikal, farmakologi, pembedahan) setiap satu mempunyai had yang ketara. Suntikan intralesi melalui jarum hipodermik, walaupun biasa, menderitakesakitan, pematuhan pesakit yang lemah, pengedaran ubat tidak sekata, dan trauma tisu. Microneedles (MNs) telah muncul sebagai transformatifsistem penghantaran ubat transdermal (TDDS)yang mengatasi halangan stratum korneum, membolehkantidak menyakitkan, seragam,-bioavailabiliti tinggipemendapan dadah dengan invasif minimum. Artikel ini menyediakan semakan menyeluruh tentang klasifikasi MN, peranannya yang semakin berkembang dalam pengurusan parut patologi-yang merangkumi penghantaran ubat, terapi gen, terapi fotodinamik (PDT) dan strategi gabungan-dan potensi mereka yang muncul dalampencegahan parut awal.

1. Pengenalan: Cabaran Parut Patologi

Parut patologi timbul apabila lata penyembuhan luka membelok ke arah fibrosis yang berlebihan. Walaupun parut sederhana adalah tindak balas reparatif biasa, isyarat menyimpang mengubahnya menjadi keadaan HS atau keloid-yang menyebabkankemerosotan fungsi, kecacatan, kesakitan, dan pruritus. Modaliti rawatan semasa termasuk terapi fizikal, farmakoterapi, biologi dan pembedahan, tetapi masing-masing dikekang oleh siling keberkesanan atau kesan buruk.

Farmakoterapi digemari untuknyakos-keberkesanan dan kemudahan, namun stratum korneum yang tidak telap sangat mengehadkan bioavailabiliti ubat topikal. Suntikan intralesi memintas halangan ini tetapi memperkenalkanfobia jarum, sakit suntikan, penyebaran ubat yang berubah-ubah, dan kerosakan tisu. MN menangani semua kekurangan ini: mereka mencipta saluran mikro seragam denganpenglibatan nociceptor yang minimum, dayakan pentadbiran sendiri-dan capaipenggunaan dadah yang unggul​ tanpa terlebih dahulu-melepasi metabolisme atau kemerosotan gastrousus.

2. Pengelasan Microneedles

Berdasarkan mekanisme penghantaran ubat, MN dikategorikan kepada lima jenis utama:

3. Microneedles dalam Parut PatologiRawatan

3.1 Terapi MN Tanpa Dadah-(Mekanikal).

Hebatnya, MN boleh berusahakesan terapeutik tanpa sebarang muatan-tulen melalui modulasi mekanikal terkawal tisu kulit.

Yeo et al.​ membangunkan satu-susunan MN pepejal bebas dadah yang dibuat daripadapolimer kristal cecair (LCP). Diuji pada model HS telinga arnab, ia dicapai83.3% perencatan penebalan kulit.

Tan et al.​ ditunjukkan dalam percubaan terkawal yang mengekalkan penggunaan MN pepejal bebas dadah-dengan ketaramengurangkan jumlah keloiddan diringankan berkaitansakit dan pruritus.

Zhang et al.kejuruteraan afibroin sutera pepejal MNdan mengenal pasti mekanisme asas: downregulation gen mekanosensitifANKRD1, menunjukkan pengurangan penguncupan fibroblast dan tekanan mekanikal. MN terus menekanintegrin-paksi isyarat FAK, menurunkan kawal seliaTGF- 1, -SMA, kolagen I dan fibronektin-menghasilkan peningkatan yang boleh diukur dalam warna parut, ketebalan dan kekerasan.

Kajian perbandingan merentasi7 bahan(PMMA, PU, ​​PC, PLGA, dll.) dalam telinga arnab menunjukkan semua kumpulan MN mengurangkan ketebalan parut dengan ketara. MN PMMA menghalang pemendapan kolagen, mRNA -SMA, Ki-67 dan TGF- 1; PU menindas kolagen, -SMA, dan Ki-67; Kolagen sasaran PC, Ki-67 dan TGF- 1; PLGA mengurangkan kolagen, -SMA dan TGF- 1-menunjukkan perkara itupemilihan bahan secara langsung menyesuaikan keberkesanan antifibrotik.

3.2 MN-Farmakoterapi Berbantu

Kortikosteroid

Triamcinolone acetonide (TAC)-DMN yang dimuatkan dengan berkesan mengurangkan jumlah parut dan menurunkan TGF- 1 dan kolagen I.

Decker et al.merawat 5 pesakit melecur dengan menggunakan HSbetamethasone-dimuatkan DMN; semuanya menunjukkan pengurangan yang ketara dalamPOSAS (Skala Penilaian Parut Pesakit dan Pemerhati)markah dengansifar kesakitan yang dilaporkan.

Chen et al.disampaikansebatian betamethasone​ melalui MN hidrogel dalam model arnab, mencapai pengurangan jumlah parut, penindasan kolagen I/III dan TGF- 1, biokompatibiliti yang sangat baik dan pelepasan terkawal.

Gabungan: Kortikosteroid + Verapamil

Zhang et al.​ bersama-dimuatkanTAC + verapamil(penyekat saluran kalsium yang menghalang keradangan dan sintesis kolagen) ke dalam DMN. Gabungan ini mengatasi sama ada ubat sahaja dalam mengurangkan ketebalan parut dan ekspresi TGF- 1.

Kortikosteroid + Toksin Botulinum A + HA

Kajian klinikal menunjukkan bahawa pasca-suntikan steroid intralesi, MN-mengantara penghantaranBoNT-A + asid hyaluronik​ memberikan kesan antifibrotik sinergistik sambil mengurangkan -tindak balas buruk yang disebabkan oleh steroid dan mengurangkan pengulangan keloid.

5-Fluorouracil (5-FU)

Park et al.menggunakan CMN untuk menyampaikan5-Nanozarah dimuatkan FU​ ke dalam keloid-menunjukkan pentadbiran sendiri-yang tidak menyakitkan dan perencatan berkesan fibroblas keloid.

A ROS/MMP-MN responsifmencapai pembebasan 5-FU yang berterusan, menyekat percambahan fibroblas, mengurangkan pemendapan kolagen, danmengubahsuai persekitaran mikro parut patologidengan membuang ROS dan mengurangkan MMP.

Yang et al.direka bentuk abilayer MNdenganpelepasan biphasic: keluaran TAC pantas (fasa 1) + keluaran 5-FU berkekalan (fasa 2). Sistem dwi-ubat ini memaksimumkan sinergi, mengurangkan dengan ketara aktiviti fibroblas, pemendapan kolagen, jumlah parut, TGF- 1 dan kolagen I.

Bleomycin

Xie et al.​ membangunkan bleomycin-DMN yang dimuatkan yang mendorong apoptosis fibroblas dan menindas TGF- 1. Pemulihan penghalang kulit berlaku dalam3 jam, mengesahkan invasif minimum.

Tranilast

Chien et al.dimuatkantranilast(antialergik dengan perencatan TGF{0}} antifibrotik) ke dalam MN untuk HS telinga arnab. Keputusan: mengurangkan jumlah parut dan menurunkan TGF- 1, kolagen I dan -SMA-mengatasi keterlarutan tranilast yang lemah dan ketoksikan oral.

Losartan

Huang et al.terkapsullosartan​ (penggunaan oral dihadkan oleh risiko hipotensi) dalam DMN, mencapai perencatan berkesan percambahan/penghijrahan fibroblas dan menurunkan peraturan TGF- 1, IL-6 dan kolagen I dalam model arnab.

Perubatan Tradisional Cina (TCM)

Shikonin-DMNs (Ning et al.): menyekat daya maju fibroblas HS dan ekspresi protein-yang berkaitan.

Protocatechualdehyde-DMNs (Hao et al.): apoptosis fibroblas teraruh, mengurangkan kolagen dan menghalang angiogenesis.

Asid Gallic + QuercetinDMN dwifasa (Chen et al.): pelepasan awal GA melambatkan percambahan; lewat QU keluarkan scavenged ROS. Bersama-sama mereka menurunkan kawalan-gen berkaitan parut dan menghalang pembentukan keloid.

3.3 MN-Terapi Gen Pengantaraan

Terapi gen membetulkan ekspresi gen yang menyimpang, tetapi halangan penghantaran berterusan. MN menyediakan saluran transdermal yang ideal.

Meng et al.dimuatkanmiRNA-mengubah suai eksosom berfungsike dalam DMN. Sistem ini mengurangkan ketebalan HS, meningkatkan pengedaran fibroblas dan penjajaran kolagen, dan menurunkan kawal seliaTGF- 2, -SMA dan p-Smad2/3.

Wang et al.tertanamTGF- RⅠ siRNAdalamnanopartikel penukaran naik (UCNPs)dalam MNs. Selepas pengujaan hampir-inframerah, siRNA dilepaskan ke dalam dermis, menyenyapkan mRNA sasaran dan menghalang hiperproliferasi fibroblas dan pengeluaran berlebihan kolagen.

3.4 MN-Terapi Fotodinamik Berbantu (PDT)

Keberkesanan PDT dihadkan oleh penembusan fotosensitizer yang lemah danautophagy pelindung.

Huang et al.digabungkan ahyaluronidase-memuatkan MN(meningkatkan penembusan 5-ALA) dengan ametformin-memuatkan MN(menghalang autophagy). Sinergi menguatkan sitotoksisiti PDT, mengurangkan jumlah parut dan menurunkan kolagen I dan TGF- 1.

Chen et al.terkapsul aphotocatalytic photosensitizer + klorokuin(perencat autophagy) dalam MN berkekuatan tinggi-. Penghantaran tisu-dalam terus meningkatkan penjanaan ROS dan kesan antifibrotik, disahkan dalam model HS arnab.

3.5 MN Digabungkan dengan Modaliti Lain

Ferroptosis-Mendorong MN(Zhao et al.): Nanocluster perak dan trigonel yang terkandung dalam ZIF-8 MN yang dicetuskanferroptosis-pengantara terapi HS sinergistik dalam model arnab.

MN + Sonophoresis​ (Yang et al.): Ultrasound-meningkatkan penghantaran MN dengan ketara meningkatkan kedalaman penembusan ubat dalam tisu keloid.

MN + Elektroporasi​ (Krina et al.): Berjaya merawat seorang pesakit keloid-meningkatkan penembusan TAC secara dramatik sambil meminimumkan kesakitan.

4. Microneedles dalam Parut PatologiPencegahan

Pengesanan awal dan campur tangan pencegahan adalah matlamat utama dalam pengurusan parut. MN membolehkan kedua-duanya.

4.1 Pengesanan Awal melalui MN-Prob Dihantar

Miao et al.dibangunkan aberhampiran-probe molekul pendarfluor inframerahdiaktifkan olehFAP-(terlalu tertekan dalam fibroblas keloid). MN-penghantaran berbantu didayakanpengenalpastian tepat fibroblas keloid sebelum perkembangan lesi penuh.

Zheng et al.direka bentuk akuar molekul berasaskan asid nukleik-.dihantar melalui MN terbiodegradasi untuk memantau dan mengawal seliamRNA CTGFdalam fibroblas dermal. Dikeluarkan siRNA menindas TGF- RⅠ → mengurangkan CTGF → menghalang pemendapan kolagen yang berlebihan.

4.2 Pendiaman Gen Prophylactic

Chun et al.tercipta atyramine-gelatin diubah suai/SPARC siRNA nanokomposit MN. SPARC memacu fibrosis melalui pengeluaran kolagen yang berlebihan. MN ini menyenyapkan SPARC dalam model luka tetikus,mengurangkan pemendapan kolagen semasa penyembuhan tanpa mencetuskan tindak balas imun-menghalang pembentukan parut patologi dengan berkesan.

5. Ringkasan dan Perspektif Masa Depan

Tawaran sistem penghantaran berasaskan Microneedle-tidak menyakitkan, invasif minima, cekap, selamat dan mesra-pesakitpenyelesaian untuk pengurusan parut patologi. Kajian sedia ada-yang merangkumi modulasi mekanikal, farmakoterapi mono/kombinasi, terapi gen, PDT dan induksi ferroptosis-telah menetapkan MN sebagaiplatform berbilang-mekanisme yang serba boleh.

Walau bagaimanapun, cabaran utama kekal:

Meningkatkankekuatan mekanikaltanpa menjejaskan biokompatibiliti

bertambah baikkapasiti pemuatan dadahdankestabilan rumusan

Mencapaikawalan pelepasan tepat spatiotemporal

Meningkatkan skala pembuatan di bawahpatuh-GMPsyarat-syarat

Mengendalikanujian klinikal yang ketat​ untuk merapatkan bangku-ke-jurang sebelah katil

Sebagaibiobahan baru, percetakan 3D dan reka bentuk dipacu AI-bertumpu, MN bersedia untuk dibawaperubahan revolusioner​ kepada kedua-dua rawatan dan pencegahan parut patologi-menuju era pengurusan gangguan fibrotik yang benar-benar tepat.