经皮药物递送是一种吸引人的方法，因为它易于施用，绕过了第一轮代谢，并且利用了皮肤的广泛表面积。微针作为一种新兴的经皮药物递送系统，具有微创、无痛和靶向原位治疗。然而，现有的微针技术依赖被动扩散，可能导致药物渗透曲线难以预测。为了增强微针货物的主动深度穿透和扩散，气推进微针逐渐受到研究人员关注。气体成分通过压力效应和气泡产生增强药物穿透力，可以提高经皮药物递送效率。与此同时，治疗气体本身可能作为生物活性成分，除了药物递送外，还能提供协同的治疗效益。因此，气推进微针是有前景的药物递送平台。本综述首先介绍了皮肤结构及经皮穿透的机制，随后全面概述了气动微针在增强经皮药物递送方面的最新进展。我们基于不同气推进微针的独特性质，提出了最佳应用策略。报告还强调了气动微针的最佳设计策略，帮助配方师做出明智决策。最终，我们讨论了气推进微针目前的不足以及未来的发展方向。

该研究以题为“Gas-propelled microneedles for precision transdermal therapeutics”发表在Bioactive Materials上。

文献速览

图1

气体输送微针的示意图及其潜在治疗机制。

图2

皮肤结构与气动微针输送的示意图。（A）皮肤结构，显示角质层（SC）、表皮、真皮及皮下组织。SC由角质细胞和细胞间脂质组成，是药物穿透的主要屏障。（B）皮肤上的三种主要药物渗透途径：细胞内通路、细胞间通路和毛囊通路。通过SC的被动扩散速度较慢，且限制了药物递送效率。（C）不同类型的微针，包括实心、空心、多孔、溶解、膨胀和多层微针。（D）气推进微针系统。原位气体产生产生压力，主动加速药物释放，增强渗透，绕过 SC 屏障，提升治疗效果。

图3

O₂-推进微针缓解肿瘤和糖尿病伤口的缺氧。（A）肿瘤快速生长和异常血管导致缺氧，导致HIF-1α激活、肿瘤侵袭、治疗耐药性及免疫抑制微环境。（B）微血管功能障碍和高血糖会导致缺氧、慢性炎症、感染和愈合延迟。（C） O2-推进微针将氧气输送到肿瘤中，以克服缺氧并提升治疗效果。（D） 微针供给O2促进血管生成、胶原蛋白沉积、成纤维细胞增生、减少感染并加速愈合。（E）类过氧化氢酶物质分解氢2O2进入O状态2以增强药物渗透。微藻光合作用的整合使得光驱动的原位O成为可能2发电，形成一个生物活性产氧输送平台。F i）一幅图示，展示了含有Ce6的主动溶解微针，以提升光敏剂的传递效果。碳酸钠与皮层间质液反应产生气态氧气泡，作为泵促进质质性物质进入深层肿瘤组织。ii）评估Ce6负载的活性碳酸钠微针和Ce6负载被动实心微针的体外有效载体释放性能[18]。

图4

参考信息

Bioactive Materials(IF 23.6)

DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.08.059

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