因皮肤作为人体的屏障，其外部角质层很薄，只有10-25微米，却是药物进入体内的主要屏障，在经皮给药系统中，只有极少数药物具有达到临床要求的皮肤吸收性，多数药物不易穿过人体皮肤这一有效的、选择性的屏障。于是早在20世纪初，科学家们提出了微针的概念，用于克服皮肤屏障。受当时材料和加工技术限制，一直没有实现产业化。在技术和科研的不断发展下，近年来微针迅速发展成为一种新型给药方式。本次我们请到了纳通生物公司的董事长徐百博士，为我们分享纳米微针的相关内容。

徐百，1986年毕业于中国科技大学，之后在法国留学并取得法国国家科学中心材料学博士学位。回国创业前曾在美国纽约州立大学阿尔巴尼分校担任纳米/微米系统技术(MEMS/Nanosystems)首席科学家和博士生导师。在美期间，徐百成功主导了阿尔伯尼大学总投资超过一亿美元的200mm硅晶片MEMS开发加工线的集成建设项目。2007年，徐百回国专注纳米技术研究，获得国家863重大专项，江苏省“333高层次人才培养工程”和苏州工业园区领军人才等项目支持，徐百博士现为苏州纳通生物纳米技术有限公司董事长兼总经理，带领团队致力于推动纳米微针的产业化并陆续获得了软银和启赋的投资，以及亚洲创新奖，IF，HBA Global等多项国际大奖和华尔街日报，CCTV，Forbes等多家中外媒体的报道。

微针现在很火，但是在结构原理和分类上还是有很多模糊的地方，徐博士可以简单介绍一下吗？

徐博士：给药途径大体分为5种，包括口服、注射、透皮、吸入、黏膜。微针因为一开始大多是由科学家、工程师在做，临床医生参与得不多，所以分类一直比较模糊，有按照材料不同分为金属，高分子，单晶硅的，也有按照形态不同分为实心，空心的，我们研究纳米微针之前请教过很多临床医生，确定我们的产品研发思路一定要贴近临床需求，所以我们将微针分为3类，第一类是口服微针，第二类是注射微针，第三类是透皮微针。其中口服微针现在还处在比较“科幻”的阶段，产业化可能还需要20-30年的研究时间。注射微针在近20年已经有不少大公司布局，目前遇到的最大难题是因为针眼太小容易堵塞，而且注射在皮肤浅表层，会有部分漏液的情况，剂量控制不精准。当然科学家是非常聪明的，针对这种情况，就研发出了可溶解微针，用注射固体的方法代替注射液体，随之而来的是微针的载药量和药物溶解曲线的可重复性，这类微针作为新药报批的难度比较大。第三类透皮微针主要是通过疏通皮肤通道，然后再用传统的透皮膏乳霜贴片给药，我们现在研发的纳米微针就属于这一类，与临床应用贴近而且与透皮贴片兼容。

纳米微针与其他微针的区别有哪些呢？

徐博士：我们现在做的纳米微针其实都不叫“针”了，因为它已经不是单独的、一根一根的针了，产品做成的是晶片形状，所以跟其他微针的差别还是挺大的。我从以下几个方面来简单说一说吧。

使用材料：普通的微针使用的大多数是金属材料或者高分子材料，比如强生和3M，针尖的量级是微米级，而纳米晶片使用的材料、加工工艺都不同。纳米晶片材质上采用了纯度为99.9999%的单晶硅，使用三维纳米加工工艺做成纳米点阵结构，针尖直径小于50nm，粗细相当于头发丝的二千分之一，比普通微针小100-1000倍。针尖阵列可以看成是无数个“点阵”。它的好处在于非常短而且锋利，只能克服皮肤的障碍层，不会碰到真皮层的血管和神经末梢，从而无痛无创顺利打开给药通道。同时，因为纳米微针生产的时候是成千上万的批量出品，所以品质控制高度一致，重复性和工艺稳定性经过了量产检验。我们是世界上第一个获得国家药监局微针医疗器械注册证的。

给药方式：可溶解微针本质上属于注射给药，通过刺破皮肤角质层并穿透至皮肤表皮层，但和传统注射不同，传统注射打进去的是液体，可溶解微针打进去的固 体，需要慢慢被溶解，也就有溶解曲线，而因为每个人皮肤的含水量和手的温度不一样，导致涂药微针和可溶解微针的溶解一致性很难做，美国Zosano的微针完成了三期临床还没有获得报批，主要卡在血药浓度的一致性上。纳米微针是一个微针给药的新型透皮给药系统。在很短的时间内克服皮肤屏障，形成大量的管道，不到3分钟就可以打开上百万个药物渗透管道，然后再使用普通的透皮贴剂给药，使药物通过打开的管道慢慢地缓控渗透进入皮肤深层。

载药量：可溶解微针主要由水溶性聚合物制备而成，药物分布于针尖基质，刺入皮肤后针尖吸收少量组织液溶解并释放药物，所以它的载药量主要也是针的根部带那一部分，其他部分就算再多，也带不进皮肤里。纳米微针的载药量主要看配套膏乳霜贴剂中的药物浓度，微针密度决定了孔道密度，载药量不是由单个微针的体积来决定。比如25mm2的晶片可以做400多根微针，从而提高载药量和药物释放率，也就克服了微针载药量小这个障碍。

临床应用：1.因为纳米晶片的材料是单晶硅，可以作为诊断的探针，从而将诊断和治疗结合起来，可以开展个性化治疗、精准医疗等等，前景非常广阔。2.纳米级的微针打开皮肤屏障之后，屏障在30分钟内就能恢复，其他微针差不多要2天左右，恢复时间越短对皮肤创伤自然也就越小。3.一开始我们非常谨慎地在使用纳米微针前会进行皮肤消毒，经过不断的验证，发现经过简单的皮肤清洁之后就可以使用了，这一点它又优于传统的注射给药。4.根据处方调整给药时间。可以20分钟关闭给药通道，也可以持续20小时一直维持给药通道的开放，对比口服和注射用药，纳米微针透皮给药系统没有肝脏首过效应，比微球微囊注射更低成本，从而形成真正意义上的新型缓控释透皮给药技术平台，提高疗效，降低毒性。

微针现在的审批流程是不是挺复杂的？

徐博士：其实医药行业里技术创新的最大一个难点就是审批。我们的透皮纳米微针是作为医疗器械来报批的。在美国FDA申报认证510(k)非常清晰，相对来说更容易通过，之后加上药物再申报，可以申报一个剂型的改变。无论是口服变成透皮，注射变成透皮都可以通过505(b)(2)的报批路径。因为FDA审批是按照primary mode of action来定报批路径是药还是器械的，主要看是药物起作用还是器械起作用。所以如果是可溶解微针的话，因为药物已经在里面了，它属于药械结合，所以不能作为医疗器械报批的，只能作为药物报批，以完全创新的器械、完全创新的注射微针，直接去做报批，难度是非常非常大的。所以两相对比的话，透皮的纳米微针可以先经过医疗器械报批，之后将它作为一个平台再跟药结合，从技术层面上加各类不同的药，再去做505(b)(2)的报批，这样我就有了非常清晰的临床方案和报批路径。相对来说，复杂制剂走这样的申报路径可能要更清晰一点。这也是为什么我们专注于纳米微针，而没有去做高分子溶解微针的原因。

总结

由于微针技术的报批路径困难，目前大多数微针应用在于医美、护肤、育发行业，近年来也开始逐渐向医疗行业靠拢，比如胰岛素注射、疫苗注射等，但目前大多数研究还在临床研究阶段。随着研究的进一步深入，微针可能会成为未来医疗服务的重要组成部分。其中纳米微针结合透皮给药的功能，还有在位检测诊断的潜力，诊断和治疗结合，会解决大部分药物因皮肤障碍而无法透皮给药的世界级难题，可能以后在医院再也听不到小朋友们因为打针而哭天抢地的惊人情景了。