抗菌納米貼片治皮膚感染

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港大醫學院設計出新型微針貼片,為皮膚感染提供非抗生素治療方法。貼片採用由超聲波觸發的鋅基金屬有機框架抗菌納米粒子,通過微針貼片方式治療被細菌感染的皮膚組織,研究已刊登於《Science Advances》。

瘡,俗稱暗瘡,是常見的皮膚炎症,困擾全球超過80%青少年及青年。主要成因為過度脂質分泌阻塞毛囊,令皮膚組織建造出缺氧微環境。這種不良狀況有利痤瘡丙酸桿菌(P. acnes)細菌繁殖。

暗瘡感染是其中一種皮膚感染,主要由每年影響全球數百萬人的痤瘡丙酸桿菌引起,不僅給患者帶來明顯的身體和精神上的困擾,如果不及時治理,有可能發展成慢性炎症。

重複使用抗生素

臨床治療包括非處方治療(即過氧化苯甲醯和水楊酸)、口服或外用抗生素,然而療效不太明顯,甚或有不良副作用。痤瘡的一線治療是口服抗生素或局部塗抹抗生素藥膏,但抗生素藥膏或未能有效穿透皮膚組織,療效備受關注。當細菌對藥物產生抗藥性(Resistance)或當細菌遷移到皮下組織時,治療效果亦會進一步降低。尤其痤瘡丙酸桿菌更會分泌胞外多糖形成細菌膜,阻止抗生素或免疫細胞發起對細菌的攻擊。

儘管市面上大多數微針產品主要以藥用成分治療痤瘡,但重複使用抗生素可能會降低細菌對藥物的敏感度。長期受痤瘡困擾的患者定能感受到長期使用抗生素,治療效果會明顯減低。

納米抗菌

香港大學李嘉誠醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系楊偉國教授的團隊設計出一種由超聲波觸發的新型抗菌微針貼片,以微創方式治療由痤瘡丙酸桿菌引起的皮炎,新型微針的直徑約為50微米,與頭髮直徑相若。在目前的設計中,團隊在微針貼片內加入透過超聲波觸發的抗菌納米材料以殺滅細菌,用非抗生素手段治療痤瘡。微針內含有由ZnTCPP和氧化鋅(ZnO)組成的納米粒子,在超聲波刺激下產生大量活性氧(ROS),能有效將細菌的重要元素氧化及分解。研究結果表明,在超聲波照射15分鐘後,殺菌率可達99.73%。一些炎症指標因子,如腫瘤壞死因子-a(TNF-α)、白細胞介素(ILs)和基質金屬蛋白酶(MMPs)的水平也顯著降低。此外,已釋放的鋅離子也同時提高皮膚纖維細胞的相關基因,從而增加其細胞數量及分化,提升皮膚的修復能力。

楊偉國教授表示:「這種新型抗菌微針貼片可以在超聲波刺激下產生大量活性氧,以一種非抗生素及皮膚滲透方式去治療痤瘡丙酸桿菌引起的皮膚感染,而已釋放的鋅離子,同時能促進皮膚組織愈合。由於活性氧的特殊殺傷機制,我們相信這種微針貼片也能夠解決其他由真菌、寄生蟲或病毒引起的皮膚感染,如足癬(香港腳)。」3

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