2019-11-28 7:02:25
化妝品吸收率僅為0.3%,韓科學(xué)家用蛇牙原理已解決該問(wèn)題
最近,韓國(guó)科技研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了與毒蛇的臼齒結(jié)構(gòu)相似的藥物傳達(dá)方式(Drug Delivery System)。 這種貼膜像膏藥一樣貼敷,不僅能夠在15秒內(nèi)有效的向皮膚下輸送高分子藥物,而且大面積傳遞,解決了注射針的刺痛等問(wèn)題,改善傳統(tǒng)的藥物注射方式的各種問(wèn)題。
韓國(guó)崇實(shí)大學(xué)-裴元圭教授(wgbae@ssu.ac.kr)研究組于8月1日在國(guó)際學(xué)術(shù)雜志《Science Translational Medicine》上發(fā)表了”利用毒蛇臼齒藥原理的藥物傳達(dá)貼敷技術(shù)研究”的論文引起了巨大反響,成當(dāng)月雜志封面。(論文名:Snakefang–inspired stamping patch for transdermal delivery of liquid formulations, DOI:aaw3329)本次研究被認(rèn)為是從技術(shù)上克服了注射針帶來(lái)的恐懼和疼痛。 研究長(zhǎng)期觀察了毒蛇臼的注射方式,并于傳統(tǒng)的氣缸形狀的注射器做了精細(xì)的比較研究。研究組關(guān)注的毒蛇品種是”后毒牙蛇(Rear-fanged Snake)”。普通毒蛇通過(guò)顱內(nèi)壓力器官將毒液排出臼外。 但后尾牙蛇可以在沒(méi)有壓力器官的情況下從臼齒中噴出毒液。這種毒蛇的即使沒(méi)有外部壓力情況下,只通過(guò)自身表面的細(xì)微的旋轉(zhuǎn)型臼齒即可在皮膚上打個(gè)洞,使毒液沿著凹槽滲透。研究組通過(guò)人工智能模擬器分析了該臼齒的功能。后毒牙蛇的臼齒雖然較短,但可以在毫無(wú)動(dòng)力的情況下將液體傳輸?shù)狡つw內(nèi)。借簽此原理,人類可通過(guò)微米技術(shù)來(lái)仿制臼齒結(jié)構(gòu)的注射設(shè)備,可大幅減輕注射的疼痛。
研究組利用半導(dǎo)體工程仿制了類似于該臼齒的構(gòu)造體。 該仿真結(jié)構(gòu)體內(nèi)部裝有液態(tài)藥物。 且由于模具結(jié)構(gòu)體較小,因此還以貼片形式排列了100多個(gè)相同模具。
這種貼膜只有人的拇指大小。研究人員將該貼膜粘貼在白鼠和天竺鼠后,貼膜上的藥物在吳任何外部助力的情況下直接滲透到其皮膚, 物送到皮膚下所花費(fèi)的時(shí)間只有5秒。 該技術(shù)將用于治療糖尿病患者的胰島素(Insulin)貼膜及癡呆患者的Donepezil貼膜等。
而該技術(shù)更受到關(guān)注的原因就是它可以將完美的解決有化妝品中各種高價(jià)成分無(wú)法完全吸收的的問(wèn)題(皮膚吸收率僅為:0.3%)。 采用該技術(shù)后,美白成分及改善皺紋成分的吸收率增加了數(shù)十萬(wàn)倍,有望被用作化妝品,即將推出產(chǎn)品。
裴元圭教授表示:”我們利用自然仿真技術(shù)(Biomimetics),不僅可以解決將傳統(tǒng)氣缸注射器的疼痛問(wèn)題,還可以在化妝品等生活的廣泛領(lǐng)域使用該技術(shù)。我們正研究在各大領(lǐng)域采用該技術(shù)的具體方案。
▲ 后毒牙蛇的毒侵入原理_含有毒的唾腺(Duvernoy’s glands),但無(wú)特別的擠出毒的肌肉組織。無(wú)需制造驅(qū)毒壓力,當(dāng)凹槽(groomove)的牙齒嵌入皮膚后,就會(huì)被毛細(xì)管現(xiàn)象自然吸進(jìn)皮膚縫隙。(圖:崇實(shí)大學(xué)提供)
▲ 傳統(tǒng)的氣缸注射器針VS新提議的微注射器_現(xiàn)有氣缸注射器和針(右)是目前唯一能穿透角質(zhì),向肌膚傳遞液體藥物的設(shè)備。 新設(shè)計(jì)的注射器(左),其大小為數(shù)百微米,相當(dāng)于頭發(fā)粗細(xì)的兩拜年,沒(méi)有氣缸(泵)是其特點(diǎn)。 每個(gè)微結(jié)構(gòu)體都獨(dú)立地執(zhí)行類似氣缸注射器的功能。 (圖:崇實(shí)大學(xué)提供)
▲ 實(shí)際制作的藥物傳達(dá)貼膜_(圖:崇實(shí)大學(xué)提供)
▲ 采用毒蛇藥物傳遞技術(shù)改善皺紋及吸收美白成精華(Cosmetic Booster Serum)_(圖:崇實(shí)大學(xué)提供)
▲ 本研究所的裴元奎教授(崇實(shí)大學(xué))
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編輯：楊文博