本文介绍了一项由Yu Wang、Xiaoxuan Zhang、Guopu Chen、Minhui Lu和Yuanjin Zhao等研究人员共同完成的研究，题为《Multifunctional Structural Color Triboelectric Microneedle Patches for Psoriasis Treatment》。该研究于2023年5月3日发表在《Matter》期刊上，文章编号为6，页码范围1555-1568。研究团队来自中国东南大学生物科学与医学工程学院、南京大学化学与生物医学创新中心、中国科学院温州研究院等机构。
银屑病（Psoriasis）是一种慢性、免疫介导的皮肤病，其发病率逐年上升，严重威胁公众健康。目前，银屑病的治疗药物包括甲氨蝶呤、布地奈德（Budesonide）和生物制剂等，但这些药物的给药方式（如静脉注射和口服）存在感染风险、吸收效率低等问题。为了克服这些挑战，研究人员开发了基于微载体的药物递送系统，但这些系统通常以全身给药为主，可能导致不可预测的副作用。因此，开发一种局部给药策略以治疗银屑病成为迫切需求。
本研究旨在开发一种多功能的结构色摩擦电微针（Structural Color Triboelectric Microneedle, MN）贴片，用于银屑病的治疗。该微针贴片不仅能够实现药物的可控释放，还能通过摩擦电效应促进药物释放，并通过其机械行为减少皮肤纤维化程度，从而提升治疗效果。
研究团队采用了一种简单的模具复制方法制备了结构色摩擦电微针贴片。微针贴片由布地奈德包裹的聚丙烯酰胺-聚乙二醇二丙烯酸酯-氯化锂（PAM-PEGDA-LiCl）离子水凝胶制成，具有反蛋白石支架结构。具体步骤如下：
微针贴片的制备：首先，通过垂直沉积法制备了二氧化硅（SiO2）纳米颗粒的胶体晶体模板，并将其沉积在微针模具中。随后，将PAM-PEGDA-LiCl离子水凝胶预聚物溶液注入模具，并在紫外光下聚合，形成具有SiO2纳米颗粒嵌入的复合水凝胶。最后，通过蚀刻SiO2纳米颗粒并脱模，得到具有反蛋白石支架结构的微针贴片。
摩擦电效应的实现：微针贴片与皮肤接触时，通过摩擦电效应产生电荷，从而实现自供电的电刺激，促进药物的可控释放。此外，微针贴片的机械行为（摩擦和接触）有助于促进血管生成，对银屑病治疗有积极作用。
药物释放的实时监测：由于反蛋白石支架结构赋予微针贴片生动的结构色特性，研究人员可以通过颜色变化实时监测药物释放过程。
微针贴片的结构与光学特性：通过扫描电子显微镜（SEM）观察，微针贴片呈现出均匀的锥形形态和有序排列的反蛋白石支架结构。微针贴片的结构色特性源于光子带隙（Photonic Band Gap, PBG）现象，通过调整SiO2纳米颗粒的直径，可以实现不同颜色的微针贴片。
机械性能与导电性：通过调整LiCl和PEGDA的浓度，研究人员优化了微针贴片的机械强度和导电性。实验表明，随着LiCl浓度的增加，微针贴片的机械强度和导电性均有所提高。
摩擦电效应与药物释放：微针贴片与皮肤接触时，通过摩擦电效应产生电荷，促进药物的可控释放。实验表明，微针贴片在连续接触-分离循环中表现出稳定的电输出，能够有效促进药物释放。
体内治疗效果：在银屑病小鼠模型中，微针贴片表现出良好的治疗效果。通过摩擦电效应，微针贴片能够显著减少皮肤病变面积，并降低炎症因子TNF-α的表达水平。
本研究成功开发了一种具有结构色和摩擦电效应的多功能微针贴片，用于银屑病的治疗。该微针贴片通过自供电的电刺激实现了药物的可控释放，并通过其机械行为促进了血管生成，显著提升了治疗效果。此外，微针贴片的结构色特性使其能够实时监测药物释放过程，为药物递送平台和疾病治疗开辟了新的篇章。
该研究为银屑病的治疗提供了一种新型的局部给药策略，具有重要的科学和应用价值。微针贴片的多功能性和自供电特性使其在药物递送和疾病治疗领域具有广阔的应用前景。