一款长效避孕微针贴片，可通过安全有效地输送避孕药物左炔诺孕酮
2019-11-19 来源：生物探索
对于有性生活的女性来说，做好避孕措施是非常必要的。然而，最受欢迎的口服避孕药，不仅只能在短期内有效，还需要严格按时服用，不然一不小心就会导致意外怀孕事件发生……因此，越来越多的女性开始寻求长效的避孕手段。
目前市面上长效避孕的方法也是多种多样，如放置宫内节育器（也就是“上环”）、打孕激素注射针等。尽管避孕节育效果很好，但往往需要医疗专业人员的参与才能完成。
是否可以存在一种像“创口贴”般的长效避孕贴片呢？
美国乔治亚理工学院的Mark R. Prausnitz 教授及其团队依此灵感，设计出了一款长效避孕微针贴片，可通过带有微针的皮肤贴片安全有效地输送避孕药物左炔诺孕酮。最近，这一研究刚刚完成了人体试验，试验结果表明该贴片在人体体内也显示出强大的安全有效性，相关研究内容已于近日发表在《Science Advances》杂志上。
长效避孕微针贴片的极简设计
微针贴片技术被提出后，相继被应用于糖尿病，肥胖，脱发等生物医学领域，显示出了极大应用前景。研究第一作者、博士后研究人员Wei Li及其同事在此基础上拓展，将微针贴片应用于避孕领域。
避孕微针贴片上镶嵌着一块微针矩阵，其中包含100根600微米长，针尖直径不足10微米的微针。这些微针由生物降解材料制成，并封装避孕药物左炔诺孕酮。当其刺入皮肤时并不会存在明显的疼痛感觉。并轻松穿透皮肤的上层，释放被包裹的药物。
贴片一分钟，有效一个月
为了验证避孕微针贴片在动物体内的有效性，研究人员选用了雌性大鼠作为试验对象。
在试验中，研究人员首先将封装避孕激素左炔诺孕酮的微针贴片手工压在其剃光毛的皮肤上，然后放置约1分钟。其次，观察发现，避孕微针在与皮肤接触后约几秒内便能有效与贴片膜分离，并嵌入皮肤表面持续释放药物。接着他们通过血浆内LNG浓度测量发现，药物持续释放时间可长达一个月且没有发生暴释现象。同时，皮肤实验部位没有出现红斑、水肿，意味着避孕微针贴片耐受性良好，不引起皮肤炎症反应。其研究内容已于今年1月发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。
最新进展：人体试验确定有效性
既然在动物体内有着如此安全且有效的避孕效果，那是不是也同样适用于人类呢？于是，研究人员们又开始了关于人体试验的最新试验。
首先，研究人员挑选了10名育龄妇女作为研究对象。接着，将微针贴片贴在10位参与者的手背皮肤上并停留约1分钟，观察微针的自动分离、已经药物释放及其有效性等情况。
试验发现，98%的微针可以穿透皮肤，92%的微针能与贴片膜有效分离。并值得一提的是，在使用微针贴片时，10名参与者均报告称，与常规皮下注射相比，他们仅仅感到轻微的疼痛感，几乎是无痛。
此外，研究人员还发现，随着时间的推移，在人类参与者皮肤上红色斑块逐渐褪去，无红肿现象产生产生。并且根据皮肤染色显示，98%的微针能够有效穿透皮肤，并在此后长达一个月的时间里，也能在人体内安全有效地释放微针包裹的避孕药物。
如果微针避孕贴最终被批准使用，那么它可能成为第一种不含常规针头注射的自我施用的长效避孕手段。但值得注意地是，和其它长效避孕技术一样，“微针避孕贴片”也有可能会扰乱使用者的月经周期。
目前市面上长效避孕的方法也是多种多样，如放置宫内节育器（也就是“上环”）、打孕激素注射针等。尽管避孕节育效果很好，但往往需要医疗专业人员的参与才能完成。
是否可以存在一种像“创口贴”般的长效避孕贴片呢？
美国乔治亚理工学院的Mark R. Prausnitz 教授及其团队依此灵感，设计出了一款长效避孕微针贴片，可通过带有微针的皮肤贴片安全有效地输送避孕药物左炔诺孕酮。最近，这一研究刚刚完成了人体试验，试验结果表明该贴片在人体体内也显示出强大的安全有效性，相关研究内容已于近日发表在《Science Advances》杂志上。
长效避孕微针贴片的极简设计
微针贴片技术被提出后，相继被应用于糖尿病，肥胖，脱发等生物医学领域，显示出了极大应用前景。研究第一作者、博士后研究人员Wei Li及其同事在此基础上拓展，将微针贴片应用于避孕领域。
避孕微针贴片上镶嵌着一块微针矩阵，其中包含100根600微米长，针尖直径不足10微米的微针。这些微针由生物降解材料制成，并封装避孕药物左炔诺孕酮。当其刺入皮肤时并不会存在明显的疼痛感觉。并轻松穿透皮肤的上层，释放被包裹的药物。
微针贴片的设计原理
此外，在贴片和微针之间，有一层由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、柠檬酸和碳酸氢钠组成的衬垫，当微针阵列刺入皮肤后，柠檬酸和碳酸氢钠便会在皮肤间质液（ISF）中发生泡腾反应，让微针自动脱落。简单来说，就像是当创可贴的吸附垫覆盖住伤口后，我们则需要将两端的塑料覆盖膜剥离，固定胶带位置一样。
避孕微针贴片脱离皮肤试验
贴片一分钟，有效一个月
为了验证避孕微针贴片在动物体内的有效性，研究人员选用了雌性大鼠作为试验对象。
在试验中，研究人员首先将封装避孕激素左炔诺孕酮的微针贴片手工压在其剃光毛的皮肤上，然后放置约1分钟。其次，观察发现，避孕微针在与皮肤接触后约几秒内便能有效与贴片膜分离，并嵌入皮肤表面持续释放药物。接着他们通过血浆内LNG浓度测量发现，药物持续释放时间可长达一个月且没有发生暴释现象。同时，皮肤实验部位没有出现红斑、水肿，意味着避孕微针贴片耐受性良好，不引起皮肤炎症反应。其研究内容已于今年1月发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。
最新进展：人体试验确定有效性
既然在动物体内有着如此安全且有效的避孕效果，那是不是也同样适用于人类呢？于是，研究人员们又开始了关于人体试验的最新试验。
首先，研究人员挑选了10名育龄妇女作为研究对象。接着，将微针贴片贴在10位参与者的手背皮肤上并停留约1分钟，观察微针的自动分离、已经药物释放及其有效性等情况。
试验发现，98%的微针可以穿透皮肤，92%的微针能与贴片膜有效分离。并值得一提的是，在使用微针贴片时，10名参与者均报告称，与常规皮下注射相比，他们仅仅感到轻微的疼痛感，几乎是无痛。
此外，研究人员还发现，随着时间的推移，在人类参与者皮肤上红色斑块逐渐褪去，无红肿现象产生产生。并且根据皮肤染色显示，98%的微针能够有效穿透皮肤，并在此后长达一个月的时间里，也能在人体内安全有效地释放微针包裹的避孕药物。
Mark Prausnitz教授和论文第一作者Wei Li（Credit: Christopher Moore, Georgia Tech）
领导该研究的Mark Prausnitz教授表示：“我们可以乐观地认为这种贴剂将成为一种有效的避孕手段。我们期望将它对皮肤的刺激降到最低，但是这些预期需要在临床试验中得到了验证。”如果微针避孕贴最终被批准使用，那么它可能成为第一种不含常规针头注射的自我施用的长效避孕手段。但值得注意地是，和其它长效避孕技术一样，“微针避孕贴片”也有可能会扰乱使用者的月经周期。
参考资料：
[1]A microneedle-based patch designed to provide birth control for up to a month
[2]Long-acting reversible contraception by effervescent microneedle patch
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（责任编辑：xu）
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