微针(MNs)已经成为微创经皮给药装置的通用平台。然而，也有人担心长期经皮给药会引起皮肤感染。利用Langmuir−Blodgett(LB)技术，东华大学杨光/何创龙、浙江大学顾臻合作开发了一种简单的方法来在MNs上沉积不同形状、大小和组成的抗菌纳米颗粒。与传统的浸渍镀膜技术相比，该方法具有镀膜层可控、均匀且高的覆盖率、制作工艺简单等优点。这为MNs提供了快速和持久的抗菌效果。该研究表明，抗菌微球在不牺牲有效负载能力、药物释放或机械强度的情况下，在体外和体内实现了卓越的细菌清除。这种功能性纳米粒子包覆技术为MNs功能的扩展提供了一个平台，特别是在长期透皮给药领域。该研究以题为“Langmuir−Blodgett-mediated formation of antibacterial microneedles for long-term transdermal drug delivery”的论文发表在《Advanced Materials》上。
在这里，描述了一种简单而通用的策略，即通过Langmuir-Blodgett(LB)涂层技术来开发抗菌MNs。近年来，LB技术已被应用于非典型的两亲性分子，特别是纳米材料。作为概念验证，FDA批准的聚合物聚(乳酸-乙醇酸)被用作构建MNs的基质。研究发现，这种策略适用于各种形状、材料和颗粒大小的抗菌金属纳米颗粒。生产过程只需要乙醇和水；不需要额外的化学品、聚合物或赋形剂。此外，这一策略可以绕过MNs固有的药物加载和释放限制，确保其多功能性。值得注意的是，LB包覆的抗菌MNs具有均匀和高覆盖率、可控制的包覆层和强大的附着力，允许快速起效并延长抗菌效果。
图1.通过LB涂层技术涂覆抗菌纳米颗粒(NP)的微针(MNs)示意图，用于降低透皮给药中MNs引起的皮肤感染的风险
【纳米氧化锌包覆MNs的制备与表征】
本研究将聚（乳酸-乙醇酸）(PLGA)用于MNs的制备。选择具有代表性的商用氧化锌纳米粒子作为抗菌纳米粒子。对于LB涂层，将25 mg的纳米氧化锌分散在5毫升无水乙醇中，并使用雾化器将其喷洒在水的表面。在此过程中没有发现塌陷点，这表明纳米氧化锌颗粒在水面上分散良好，下沉最小。此时，LB膜开始转移到MNs上。将一层氧化锌纳米颗粒涂覆在一块(8 mm×8 mm)的MNs上，大约需要8分钟，而四层需要30分钟。
与未涂层的MNs相比，LB或浸渍涂层工艺不影响涂层针的几何形状。同时，在针部和基片内部均覆盖了一层完整的纳米氧化锌薄膜，表现出良好的表面均匀度和均匀性。值得注意的是，该涂料配方仅由氧化锌纳米颗粒组成，不含化学物质、聚合物或赋形剂。因此，涂层厚度在很大程度上取决于纳米颗粒的大小和涂层的数量，从而可以形成纳米到微米厚的薄膜。这确保了针尖固有的几何形状以及它们的皮肤穿透性能。在这项研究中，选择了具有4个包覆层的LB包覆的MNs进行进一步的研究，因为具有