近日，生物医学工程学院钱海生教授团队在国际著名期刊《先进材料（Advanced Materials）》(中科院1区，TOP期刊，IF=29.1)发表题为《用于时空控制药物递送实现炎症调节的棋盘微针（Chessboard microneedle array for inflammation regulation via spatiotemporally controlled drug delivery）》的研究论文。药学科学学院博士研究生蒋业春，生物医学工程学院硕士研究生勾咏琪，沈卉为本文的共同第一作者，钱海生教授，徐令令和王婉妮副教授为本文共同通讯作者。网投为论文的第一完成单位和通讯作者单位。
PDT过程中过量产生活性氧可加剧感染部位的炎症，并增加肿瘤转移风险，从而对治疗效果构成重大挑战。鉴于传统方法存在的局限性，微针（MNs）作为一种有前景的替代平台应运而生。微针属于新一代经皮给药系统，已发展出多种形态，以适应不同的给药场景和治疗目的。为此，该研究团队制备了光敏剂纳米颗粒（HPC NPs）和原花青素纳米颗粒（PCN NPs），并采用微模型法将其封装于棋盘状结构的微针（HPC@PCN CMN）中，实现HPC NPs与PCN NPs的空间有序分离及时间上的程序性释放。如图所示，所得微针呈现出国际棋盘状分布，这种空间隔离策略有效防止了两种药物在储存和递送过程中的相互作用，从而克服了它们可能产生的拮抗效应。当贴片应用于皮肤后，非交联的微针单元迅速溶解于间质液中，导致HPC NPs的快速释放，用于光动力治疗。随后，交联的微针单元在生理环境中逐渐降解，使PCN NPs得以可控释放。这一过程能迅速清除过量的活性氧，减轻氧化应激引起的炎症，并促进组织修复。
本研究通过空间分区、时序分级释放光敏剂与抗氧化药物，有效解决了光动力治疗（PDT）活性氧过量诱发炎症、肿瘤转移风险等临床痛点，为痤疮、黑色素瘤局部疾病提供全新安全高效给药方案，微针平台具备规模化制备与临床落地的巨大潜力。值得注意的是，该微针完全采用模具法制备，可通过增加模具数量实现规模化生产。该棋盘微针平台具有可编程性，不仅能够实现氧化与抗氧化过程的顺序调控，还为临床药物递送场景中的更广泛应用提供了可能。
钱海生教授团队此前在微针领域已经发表了多篇高水平研究论文（Adv. Healthc. Mater., 2023, 12(24), e2300725; Adv. Healthc. Mater., 2024, 13(8), e2303215; Small, 2024, 20(51), e2406377; ACS Materials Lett., 2024, 6, 4791−4800; Small, 2025, 21(12), e2412165; Nano lett., 2025, 25(5), 2041–2051; Adv. Sci. 2025, 12(16), e2416270.ACS Appl. Mater. Interfaces, 2026, 18, 11145−11161），申请了10余项发明专利。
该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。（生物医学工程学院）