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黑色素瘤是一种致命的皮肤癌形式，在过去的30年里一直在增加。根据美国皮肤科学院的说法，每年诊断近10万名黑素瘤新的黑素瘤病例，每天都会死亡。现在，研究人员已经开发出一种快速的皮肤补丁，有效地提供药物以攻击黑色素瘤细胞。在小鼠和人体皮肤样品中测试的装置是开发疫苗以治疗黑色素瘤的进程，并具有其他疫苗的广泛应用。
研究人员今天将在美国化学学会（ACS）2019年秋季国家会议和博览会上展示他们的调查结果。世界上最大的科学学会ACS正在2019年8月29日星期四举行圣地亚哥的会议。它具有超过9,500多个关于各种科学主题的演示文稿。
一个新的微针斑块在一分钟内向黑色素瘤提供药物（尺子为厘米）。
“我们的贴片具有独特的化学涂料和动作方式，可以在仅需一分钟的时间内施用和去除皮肤，同时仍然递送治疗剂量的药物，”延平统于一位帮助开发设备的研究生说。“我们的补丁在生活小鼠中引发了一种强大的抗体反应，并表现出承诺引发人类皮肤中强烈的免疫反应。”
局部软膏可以赋予皮肤的药物，但它们只能穿过它的距离。虽然注射器是一种有效的药物递送模式，但它们可能是痛苦的。注射器也可能对患者感到不方便，导致不融合。
用逐层（LBL）涂布方法制备的微针贴片是一种易于施用治疗的一种易于止痛的方法。通过LBL工艺，研究人员用交替的正和负电荷的分子涂覆表面。对于在贴片表面上形成的稳健药物膜，必须将每个相邻的层彼此强烈地吸引到微针。“但这种吸引力使整个电影非常”粘稠“，”他指出。“过去的方法保留了这种”粘稠“的性质，可以花费最多90分钟，以便足够的药物留下贴片并进入皮肤。”
Paula T. Hammond，Ph.D.，以及她的研究生，他，Celestine Hong和Massachusetts理工学院（麻省理工学院）的其他同事，方向于解决这个问题。它们设计了一种具有两部分的新的pH响应聚合物。“第一部分含有胺基团，其在我们制作微针的pH下被带正电，但在皮肤的pH下变得中性，”他说。“第二部分含有羧酸基团，当制造微针时没有充电，但是当贴片施加到皮肤时变得带负电，因此对阳性的电荷总体变化为负。”虽然LBL薄膜结构仍然需要粘性的负正负层，但是当置于皮肤上时，团队的贴剂迅速切换到排斥负阴性层。微针刺穿皮肤并植入皮肤下方的LBL药物薄膜后，药物迅速离开贴片。
使用鸡卵巢作为模型抗原，团队用它们的斑块接种疫苗，并将结果与肌肉内和皮下注射进行比较。微针治疗与肌内注射（例如用于流感疫苗）的肌肉注射（例如，用于流感疫苗）的抗体水平产生九次，与皮下注射相比（例如，用于麻疹疫苗）的160倍。他们还看到了人体皮肤外科样本中有效的免疫激活。
“我们的补丁技术可用于提供疫苗来打击不同的传染病，”哈蒙德说。“但是，我们很兴奋的是，贴片是肿瘤科动物的另一个工具，患有癌症，特别是黑色素瘤。”
为了制造黑素瘤疫苗，研究人员开发了一种抗原，其包括由黑素瘤细胞经常过度表达的标记，以及佐剂，其为免疫系统产生广义危险信号，并提高其反应。然后，他们在衍生自小鼠的免疫细胞中测试了抗原的不同LBL微针膜布置和佐剂。根据这些实验，研究人员鉴定了最佳的LBL微针结构，该结构似乎可直接可在皮肤上可直接进入的免疫细胞。在活小鼠中，这些细胞又可以迁移到淋巴系统并募集其他免疫细胞以攻击黑色素瘤肿瘤。研究人员现在计划在小鼠中测试对黑色素瘤肿瘤的斑块。
“我们正在使用低成本化学和简单的制造方案来改变疫苗接种，”哈蒙德说。“最终，我们希望获得一个批准和市场的设备。”
