傳統(tǒng)藥物治療結(jié)腸疾病常面臨兩大問(wèn)題：全身給藥難以精準(zhǔn)富集于病灶，副作用較多；局部灌腸雖能直達(dá)患處，卻因使用不便導(dǎo)致患者依從性差�？诜�結(jié)腸靶向給藥系統(tǒng)的出現(xiàn)，本是解決這一困境的希望，但多層結(jié)構(gòu)制劑的內(nèi)部微觀質(zhì)量猶如“黑箱”，藥物分布是否均勻？包衣是否完整致密？這些關(guān)鍵質(zhì)量屬性，傳統(tǒng)表征技術(shù)難以透視，嚴(yán)重制約了其精準(zhǔn)開(kāi)發(fā)與質(zhì)量控制。

mIRage高分辨化學(xué)成像系統(tǒng)的出現(xiàn)，為科研界帶來(lái)了破局方法！中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所研究團(tuán)隊(duì)，借助這一科研利器，成功開(kāi)發(fā)并表征了一種基于桑枝生物堿（SZ-A）的“金蟬脫殼”式pH敏感結(jié)腸靶向微丸，相關(guān)研究成果以《“Golden cicada-escape” style colon-targeted pellets for ulcerative colitis》為題發(fā)表在《Materials Today Bio》（影響因子10.2）上。

研究綜述

該研究旨在開(kāi)發(fā)一種基于天然活性成分SZ-A的新型口服結(jié)腸靶向遞送系統(tǒng)，以提高藥物的結(jié)腸靶向效率。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)擠出-滾圓和流化床包衣工藝，制備了以殼聚糖和藥物為核心、Eudragit® S100為pH敏感包衣的微丸。

通過(guò)全面的體外與體內(nèi)研究，該微丸系統(tǒng)被證實(shí)具有超卓的綜合療效。在兩種經(jīng)典的UC動(dòng)物模型（TNBS與DSS誘導(dǎo)）中，該制劑不僅能顯著改善疾病活動(dòng)指數(shù)、恢復(fù)結(jié)腸長(zhǎng)度，更能通過(guò)多通路協(xié)同作用發(fā)揮治療功效：有效降低促炎因子（如TNF-α, IL-6）、提升抗氧化酶活性、修復(fù)由Claudin-1、ZO-1等蛋白構(gòu)成的腸道上皮緊密連接屏障，并能正向調(diào)節(jié)紊亂的腸道菌群，恢復(fù)有益菌豐度。這些結(jié)果充分驗(yàn)證了其作為一種高效、智能結(jié)腸靶向遞送系統(tǒng)的治療潛力。

核心突破：500nm 分辨率解鎖微觀 “密碼”

研究團(tuán)隊(duì)使用的mIRage高分辨化學(xué)成像顯微鏡，采用光學(xué)光熱紅外（O-PTIR）技術(shù)，突破了傳統(tǒng)紅外光譜的衍射極限，實(shí)現(xiàn)500 nm的空間分辨率，無(wú)需熒光標(biāo)記即可直接對(duì)微丸橫截面進(jìn)行化學(xué)成分“拍照”，為科研團(tuán)隊(duì)提供了無(wú)可辯駁的可視化證據(jù)。

通過(guò)mIRage的高分辨化學(xué)成像，研究者獲得了以下結(jié)論：

1. 衣層完整性驗(yàn)證一目了然：代表Eudragit® S100的信號(hào)（如C=O峰）在微丸外圍形成一道連續(xù)、致密且厚度均勻的環(huán)形帶，與內(nèi)部核心成分信號(hào)邊界清晰，無(wú)相互滲透或明顯缺陷。這從化學(xué)層面證實(shí)了包衣能有效抵御胃和小腸環(huán)境。

2. 核心成分均勻性證實(shí)：代表SZ-A和殼聚糖的信號(hào)在微丸核心區(qū)域內(nèi)高度均勻、緊密地混合分布，未出現(xiàn)藥物或輔料的局部聚集區(qū)，保證了每顆微丸都具有一致的藥物含量和粘附性能。

3.  結(jié)構(gòu)關(guān)系明晰：精準(zhǔn)區(qū)分外層包衣與內(nèi)部核心的化學(xué)界限，直觀展示了“核-殼”結(jié)構(gòu)的成功構(gòu)建，為“金蟬脫殼”的釋藥行為提供了物理化學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

研究結(jié)論

該研究成功開(kāi)發(fā)了一種基于桑枝生物堿（SZ-A）的“金蟬脫殼”式口服結(jié)腸靶向微丸，其通過(guò)pH敏感的Eudragit® S100包衣實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)結(jié)腸釋藥，并利用殼聚糖核心的黏膜粘附性延長(zhǎng)局部作用，在動(dòng)物模型中展現(xiàn)出通過(guò)抗炎、抗氧化、修復(fù)屏障及調(diào)節(jié)菌群等多重機(jī)制協(xié)同作用的超卓療效。該研究創(chuàng)新性地引入mIRage高分辨化學(xué)成像技術(shù)，以約500 nm的化學(xué)特異性空間分辨率，直觀證實(shí)了微丸內(nèi)部藥物均勻分布與包衣完整致密的微觀結(jié)構(gòu)，從最根本的微觀物質(zhì)層面揭示了其宏觀高效能的成因。該工作不僅為潰瘍性結(jié)腸炎治療提供了前景廣闊的候選制劑，更通過(guò)融合精準(zhǔn)遞送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與可視化微觀驗(yàn)證，為復(fù)雜高端制劑的理性設(shè)計(jì)與質(zhì)量研究樹(shù)立了新范式。

高分辨化學(xué)成像顯微鏡mIRage

高分辨化學(xué)成像顯微鏡mIRage的特有優(yōu)勢(shì)：

• 亞微米空間分辨的紅外光譜和紅外成像（~500 nm）；
• 與透射模式相媲美的反射模式下的圖譜效果；
• 非接觸測(cè)量模式—使用簡(jiǎn)單快捷，無(wú)交叉污染風(fēng)險(xiǎn)；
• 很少或無(wú)需樣品制備過(guò)程(無(wú)需薄片), 可測(cè)試厚樣品；
• 可透射模式下觀察溶液中的樣品；
• 實(shí)現(xiàn)同時(shí)同地相同分辨率的IR和Raman測(cè)試；
• 熒光顯微成像實(shí)現(xiàn)熒光標(biāo)記樣品快速定位。

mIRage多領(lǐng)域應(yīng)用：

1.  環(huán)境微塑料

微塑料顆粒（~600 nm）的O-PTIR光譜及成像分析
(引自Microscopy Today, 2022, 17, 3, 76-85)

2. 高分子材料

1210 cm^-1處采集的PP/PTFE的O-PTIR光譜和顯微圖像
(引自Materials & Design, 211 (2021), 17, 110157)

3. 半導(dǎo)體

薄膜晶體管顯示器中污染物的O-PTIR分析

器件表面缺陷的紅外和拉曼光譜同步（同時(shí)間、同位置）分析
(引自Microscopy Today, 2020, 28, 3, 26-36)

4. 生命科學(xué)

腦組織的明場(chǎng)顯微圖像、O-PTIR光譜及成像分析

5. 文物鑒定

柯羅19世紀(jì)繪畫(huà)作品中鋅皂異質(zhì)性的O-PTIR顯微光譜及成像分析
(引自Anal. Chem. 2022, 94, 7, 3103–3110)

mIRage國(guó)內(nèi)部分發(fā)表文章一覽

南京大學(xué)借助mIRage建立了一種新型的塑料表面亞微米尺度化學(xué)變化表征方法。該工作發(fā)表在知名期刊Nature Nanotechnology上。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)借助mIRage成功實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米粉中痕量微塑料的原位可視化表征。該工作發(fā)表在Science of the Total Environment上。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)借助mIRage研究微塑料。該工作發(fā)表在Environmental Science & Technology上。

樣機(jī)體驗(yàn)

為了更好地服務(wù)中國(guó)客戶，Quantum   Design 中國(guó)子公司在北京建立了專業(yè)的客戶服務(wù)中心，引入了非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)！歡迎各位老師垂詢。
 
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