Angew综述：纳米粒子穿透皮肤进行诊疗

纳米技术

2021-09-07

活性分子通过渗透皮肤实现用于疾病治疗是目前的一个非常重要的研究方向，因为通过穿透皮肤的过程非常简单，能够系统性的降低负面反应，提高治疗效果。但是，通过皮肤给药（dermal drug delivery）具有非常高的难度，因为相关治疗药物的皮肤渗透性较弱。虽然目前人们发展了多种多样的方法改善皮肤渗透性和治疗药物分子的皮肤渗透性，但是相关报道的方法具有不友好的缺点，导致对角质层产生不可恢复的损伤。

有鉴于此，西班牙巴斯克大学Marcelo Calderon等综述报道纳米粒子用于进行药物分子、遗传物质和疫苗在穿过皮肤传输，此外作者对近期纳米粒子的毒性、以及其在临床上的进展进行总结并且对市场转化的前景进行分析和介绍。

本文要点：

（1）

皮肤的作用。皮肤是重要的身体器官，起到广泛的功能作用：包括调节身体温度、防止液体和盐损失、阻止细菌/病毒/过敏原等病原体入侵、有毒有害的化学品。能够保护身体免于紫外光辐射、外部环境中的物体对人体的损伤，作为物理阻碍作用。

皮肤的结构包括表皮（epidermis）和真皮（dermis）两层，表皮作为物理阻碍阻止高于500 Da的有机分子入侵，真皮层由角质细胞、黑素细胞、Merkel细胞、Langerhans细胞组成，厚度为50-100 μm；真皮层包括淋巴管、胶原蛋白、弹性蛋白、皮脂腺、感觉神经和毛囊等组织结构，厚度为0.1-0.4 cm，真皮层的重要作用是作为皮肤的支撑结构同时为表皮层提供营养支持。因此，皮肤起到复杂和难以抵抗的人体阻碍作用。相对于水溶性分子，角质层更加容易导致脂溶性分子的渗入，但是强极性的脂溶性分子能够被皮肤中的亲水双层区阻碍。

虽然具有较高的挑战，通过皮肤给药诊疗遗传性疾病、病原体感染、炎症性疾病和皮肤黑色素瘤等疾病仍受到关注，因为这种诊疗方式能够表现一些特点，包括：降低疼痛，副作用较低或者仅仅表现局部副作用，避免胃肠道药物消化过程的风险，避免首过代谢，避免酶降解，避免经历血液循环等优势。因此通过皮肤给药受到广泛关注和研究。

（2）

作者分别对纳米粒子在皮肤的相关应用进行总结，包括穿过不同皮肤层的过程、目前纳米粒子在穿透皮肤层的应用、纳米粒子诊疗的挑战和纳米粒子的各种皮肤应用。

基于纳米粒子进行的诊疗是一种具有吸引力的非侵入性诊疗技术，能够用于处理炎症性疾病、遗传性疾病、传染病等，相关研究结果发现表皮的阻碍作用限制了诊疗试剂渗入到疾病治疗位点，一些透皮促进剂能够改善诊疗试剂深入更深层皮肤，但是透皮促进剂可能对表皮造成较高损伤，因此需要发展具有渗透和传输作用的纳米粒子，发展物理增强技术改善透皮传输诊疗试剂。

作者对一些表现增强渗入作用的纳米粒子体系进行介绍和总结，讨论了其技术的市场化前景，目前的市场化商品中主要是一些美容类纳米粒子而非诊疗作用纳米粒子，这是因为不同批次的纳米粒子难以重现，大规模合成比较困难，稳定性和诊疗效果存在缺陷，导致这种技术难以进行规范化和标准化，技术难以转化到诊疗技术或者治疗皮肤病。此外，作者发现目前相关研究中使用的皮肤模型通常是猪或者老鼠的皮肤、再造皮肤与离体人体皮肤，认为通过在更加接近人类皮肤的模型上进行研究能够更好的模拟真实环境，缩减研究和市场化之间的距离。作者提出由于这种皮肤诊疗过程的复杂性，需要来自不同领域的相关人员，包括化学、药剂学、皮肤学、毒理学等领域，从而能够有助于克服皮肤相关疾病的诊疗能力和技术。

参考文献

Neha Tiwari, Ernesto Osorio Blanco, Ana Sonzogni, David Esporrín-Ubieto, Huiyi Wang, Marcelo Calderon*, Nanocarriers for Skin Applications: Where Do We Stand?, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202107960

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202107960