你有沒有這樣的經(jīng)歷？刷牙出血、牙齦腫痛，牙齒對(duì)冷熱酸甜都格外敏感……這些看起來(lái)不大的毛病，可能是牙周炎的早期癥狀。
它是我國(guó)最常見的口腔疾病之一，也是成年人掉牙的元兇。只是大多數(shù)時(shí)候，它躲在牙齦深處悄悄侵蝕你的“地基”，等你發(fā)現(xiàn)牙齒松動(dòng)時(shí)，往往為時(shí)已晚。
過(guò)去，對(duì)付它，很多人只能“忍忍就過(guò)”。口服藥怕刺激腸胃，漱口水作用時(shí)間太短，藥膏一舔就掉。牙齦疾病就這樣從“一拖再拖”，變成了“不可再拖”的麻煩。
但現(xiàn)在，浙江科研人員找到了一種新思路。來(lái)自浙江省農(nóng)科院蠶桑與茶葉研究所的科研人員，用蠶絲做了一個(gè)“智能創(chuàng)可貼”，在病灶處貼一貼，就能自己把病治好。近日，相關(guān)研究發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Nanobiotechnology》。
絲素蛋白核殼微針智能藥物遞送系統(tǒng)用于修復(fù)牙周骨缺損示意圖
一個(gè)指甲蓋大小的“智能工廠”
“這是一塊和我們小拇指指甲蓋大小差不多的貼片?！?o:p>
日前，潮新聞?dòng)浾呗?lián)系上了科研團(tuán)隊(duì)，省農(nóng)科院蠶桑與茶葉研究所繭絲多元化利用研究室副研究員、楊磊博士，他給我們介紹了相關(guān)研究的細(xì)節(jié)。
也許你聽不懂“核殼結(jié)構(gòu)微針（MNs）藥物遞送系統(tǒng)”的復(fù)雜名字。但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，未來(lái)口腔醫(yī)生只需將貼片輕輕附在患者發(fā)炎的牙齦表面，無(wú)數(shù)的微針可以刺入牙齦黏膜，在不觸碰到神經(jīng)末梢的同時(shí)，達(dá)到幾百微米的深度釋放藥物。
“患者幾乎不會(huì)有疼痛的感覺，甚至自己就可以操作。”楊磊說(shuō)道。
核殼微針貼片放大效果圖
這個(gè)小小的貼片是個(gè)“雙層結(jié)構(gòu)”，在幾天時(shí)間里，它將在口腔內(nèi)部上演一場(chǎng)精密的“兩幕劇”：
第一幕，外層快速反應(yīng)。貼片外殼可以識(shí)別到牙周炎局部微環(huán)境中相關(guān)信號(hào)，比如過(guò)高的基質(zhì)金屬蛋白酶和較低的pH值，從而啟動(dòng)降解，釋放出其中包裹的納米藥物。這些藥物將像一支快速反應(yīng)部隊(duì)，有效抑制促炎因子風(fēng)暴，控制炎癥。
第二幕，內(nèi)核緩慢釋放。外殼降解完成后，內(nèi)核開始緩慢水解，持續(xù)釋放干細(xì)胞外泌體（一種來(lái)源于干細(xì)胞的重要活性成分）。它們將像一支建設(shè)兵團(tuán)，調(diào)節(jié)局部免疫微環(huán)境，一點(diǎn)點(diǎn)引導(dǎo)牙槽骨的再生和修復(fù)。
整個(gè)過(guò)程中，藥物集中在局部釋放，微針貼片可在數(shù)天到數(shù)周內(nèi)自行降解，規(guī)避了全身用藥帶來(lái)的胃腸道刺激、肝臟代謝負(fù)擔(dān)以及其他不良反應(yīng)。
核殼微針貼片的結(jié)構(gòu)表征
小蠶絲大作用
微殼微針的方法并不是科研團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)，但特別的是，這個(gè)智能系統(tǒng)的核心材料，是蠶絲。
團(tuán)隊(duì)用蠶繭中提取的天然蛋白質(zhì)（絲素蛋白）和另一種材料明膠結(jié)合起來(lái)，共同構(gòu)建了這個(gè)精密的“核殼結(jié)構(gòu)”。
為什么是蠶絲？
它很“友好”。楊磊介紹，絲素蛋白具有優(yōu)異的生物相容性，不會(huì)引發(fā)免疫排斥。它進(jìn)入人體后，降解產(chǎn)物是氨基酸。這本來(lái)就是人體需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以被直接吸收利用。
同時(shí)，絲素蛋白的降解速度并不會(huì)太快。在內(nèi)核里，它能單獨(dú)構(gòu)建致密的網(wǎng)絡(luò)支架，為外泌體提供保護(hù)，讓這些脆弱的活性物質(zhì)不被唾液沖刷、不被酶降解，從而達(dá)到緩慢釋放的效果。
科研人員們也可以通過(guò)調(diào)控材料密度，精確控制絲素蛋白的降解速度。楊磊告訴記者，這就像廚師調(diào)控火候一樣，降解速度快的外殼，可以匹配抗炎需求；慢一點(diǎn)的內(nèi)核，可以匹配牙槽骨再生的節(jié)奏。為整個(gè)療程提供適當(dāng)?shù)目臻g和時(shí)間。
蠶繭
一只蠶的產(chǎn)業(yè)升級(jí)
浙江素有“絲綢之府”的美譽(yù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，“十四五”時(shí)期，我國(guó)蠶繭產(chǎn)量約占全球75%，生絲出口占全球60%以上，其中，浙江是重要一極。
在省農(nóng)科院蠶桑與茶葉研究所的實(shí)驗(yàn)室里，保存著近千份家蠶種質(zhì)資源。過(guò)去幾十年，科研人員在這里選育新品種，研究怎么讓蠶少生病，產(chǎn)更多的繭絲，怎么讓桑樹長(zhǎng)得更好。
“現(xiàn)在我們?cè)谶M(jìn)行家蠶育種的源頭創(chuàng)新，利用新技術(shù)培育面向大健康領(lǐng)域應(yīng)用的功能性家蠶品種?！?蠶桑與茶葉研究所所長(zhǎng)王永強(qiáng)研究員表示。傳統(tǒng)的養(yǎng)蠶繅絲行業(yè)也正在向技術(shù)密集型大健康領(lǐng)域應(yīng)用轉(zhuǎn)型。
蠶絲雖聽起來(lái)貴，但做成醫(yī)療產(chǎn)品成本并不高。楊磊算了算，一粒蠶繭的絲素蛋白含量約300毫克，一片指甲蓋大小的微針貼片只需要幾百微升的絲素蛋白溶液。折算下來(lái)，一只蠶繭的絲可以做5個(gè)左右的微針貼片。
同時(shí)，傳統(tǒng)養(yǎng)蠶的季節(jié)性限制正在被打破。眼下，在浙江技術(shù)支持下，人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工廠化的生產(chǎn)。每天都有蠶在恒溫恒濕的車間里吐絲，現(xiàn)代蠶產(chǎn)業(yè)將不再依賴“春蠶到死絲方盡”的季節(jié)輪回。
不過(guò)，距離這片“創(chuàng)可貼”真正貼進(jìn)患者嘴里，還有不短的路。楊磊介紹，目前這項(xiàng)技術(shù)仍處于臨床前研究階段，要完成生產(chǎn)工藝放大、毒理學(xué)評(píng)估、臨床試驗(yàn)等系列流程。
但科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在想更遠(yuǎn)的事：除了牙周炎，這套系統(tǒng)還能用于口腔潰瘍、皮膚病，甚至寵物醫(yī)療等行業(yè)。技術(shù)賦能下，“一根蠶絲”的新生故事，正被重新書寫。
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