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香港大學李嘉誠醫學院（港大醫學院）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新型微針貼片，為皮膚感染提供了一種高效而非使用抗生素的治療方法。貼片採用由超聲波觸發的鋅基金屬有機框架 (MOF) 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，同時促進皮膚組織修復。新型微針的直徑約為50微米，與頭髮直徑相約。相關研究成果已刊登於《Science Advances》（按此瀏覽期刊文章）。

背景
痤瘡，俗稱暗瘡，是常見的皮膚炎症，困擾全球超過80%的青少年及青年。¹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，更有可能發展成慢性炎症。臨床治療包括非處方治療（即過氧化苯甲酰和水楊酸）、口服或外用抗生素，然而療效不太明顯或甚有不良副作用。

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。當細菌對藥物產生耐藥性，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份治療痤瘡，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如長期使用抗生素，治療效果會明顯大減。

研究方法及結果
研究團隊發明了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。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。

研究意義
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癒合。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（即『香港腳』）。」

研究團隊
是項研究由港大醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系楊偉國教授領導。第一作者為博士研究生向一鳴。楊偉國教授團隊的研究方向包括骨科生物材料、肌肉骨骼組織再生及抗菌感染。

鳴謝
此項研究得到國家重點研發計劃 (R&D#2018YFA0703100）、香港研究資助局優配研究金 (#17214516，#17207719)、醫務衞生局醫療衞生研究基金 (#19180712，#20190422及#21200592）、創新及科技基金—夥伴研究計劃 (#PRP/030/30FX）、國家傑出青年科學基金 (#51925104）、深圳市科技計畫 (JSGG20180507183242702及JCYJ20210324120009026）、深圳市醫療衞生三名工程項目—「脊柱性病變與脊柱畸形卓越團隊」 (SZSM201612055) 的資助。

傳媒查詢
請聯絡香港大學李嘉誠醫學院（電郵︰medmedia@hku.hk）。

¹ Lee, Y.B.; Byun, E.J.; Kim, H.S. Potential Role of the Microbiome in Acne: A Comprehensive Review. Journal of Clinical Medicine, Vol8(7), pp.987, June 2019.  https://doi.org/10.3390/jcm8070987