微针（microneedles，MN）是微细针状经皮给药装置，针体常呈阵列状排列于基座组成MN贴片，针体的直径和长度多为微米级别，由于其尺寸微小，突破口腔黏膜上皮层屏障后几乎不会触及神经末梢，故可在无痛状态下递送药物经口腔颌面部静脉进入体循环而发挥药效。
早在1976年，有学者就提出了MN用于经皮给药的概念，并申请了专利，但受到当时科技水平的限制，MN并未得到进一步发展。随着20世纪90年代微电子机械技术的进步，市场上逐渐出现了不同材料、不同形状的MN。Henry等发表了MN经皮给药的研究，从此MN愈发受到科学界的广泛关注，其类型得以多样化发展，从最初微电子工艺技术所制备的实体MN、中空MN到将药物包被于针体表面的涂层MN，再发展到目前越来越多学者所关注的可溶性MN和水凝胶MN，MN在生物医药领域不断焕发着新活力。
近年来，MN已被广泛应用于口腔黏膜给药系统。口腔黏膜给药（oral transmucosal drug delivery，OTDD） 作为一种新型给药系统，是指药物直接经口腔黏膜吸收而进入体内，发挥局部或全身作用。MN作为OTDD系统的给药装置可有效避免口腔内唾液冲刷影响药物浓度，克服因受到上皮层屏障的限制，药物进入机体的有效浓度降低等问题，进一步提升药物的生物利用度。
Daly等研究发现，在口腔黏膜表面应用含5%利多卡因凝胶的MN贴片比使用无MN的5%利多卡因凝胶贴片更能提升药物的表面麻醉程度和深度，并且研究发现，在大鼠背部皮肤应用MN结合透明质酸凝胶比仅使用透明质酸凝胶更易促进血管新生及组织修复。
MN治疗又称为经皮胶原诱导治疗（percutaneous collagen induction，PCI），将MN作用于皮肤不会破坏表皮层，形成的微损伤能刺激机体立即启动创面愈合级联反应，激活转化生长因子（transforming growth factor，TGF） -β、血小板源性生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF） 等多种生长因子的释放，诱导胶原蛋白及弹性蛋白沉积，促进Ⅰ型胶原纤维的合成，Aust等经组织学检查发现，经PCI治疗后6个月组织内有大量的胶原蛋白及弹性蛋白产生，新生的胶原纤维结构与正常组织中的胶原纤维结构一致。
目前，MN作为无痛且微创的给药装置，已被广泛应用于局部给药、全身给药等研究，例如利用载有利多卡因的可溶性MN贴片实现无痛局部麻醉，Economidou等利用立体光刻技术制备了聚合物MN贴片，用于胰岛素的透皮传递。在皮肤科领域，可将MN应用于治疗痤疮瘢痕及促进组织修复。
近年来，MN在向OTDD系统递送药物、抑制口腔致病菌以及促进牙周组织再生等口腔医学领域亦逐渐发挥重要作用。本文将对MN的类型、安全性及其在口腔医学中的应用和发展前景进行综述。
1.MN 的类型及优缺点
目前已经开发出不同类型的MN，主要被归纳为5种类型，即实体MN、中空MN、涂层MN、可溶性MN、水凝胶MN。
实体MN、中空MN主要采用微电子机械工艺技术由金属、硅等材料制成。实体MN刺入皮肤或黏膜可达结缔组织层，建立与上皮层相垂直的暂时性微孔道，MN移除后可将药物涂抹于针体刺入部位，药物经垂直微孔道渗透入血液循环而发挥药效。实体MN的优点是机械效能优异，能轻易进入皮肤或黏膜，建立微小给药通道以促进药物吸收，缺点是针体材料的生物相容性差，若断入机体内易引起感染，且药物利用率相对较低。
目前实体MN在皮肤科领域的应用较为广泛，Kang等研究发现，MN联合富血小板血浆可诱导胶原蛋白及弹性蛋白新生，重塑真皮组织，并有效治疗痤疮疤痕。Amer等研究发现，MN联合富血小板血浆或MN联合非交联透明质酸均可有效改善萎缩性痤疮瘢痕。中空MN的内部为微型空腔，相当于微小型注射器，可通过推注的方式递送液体药物突破上皮层屏障直接进入机体而发挥作用，其优点是载药量相对较大，能优化给药速度，而缺点是中空MN内部空腔极小，易被组织堵塞，且制作工艺较为复杂，目前临床上应用不广泛。
涂层MN又称包裹MN，是将药物包裹于实体MN表面，MN穿透皮肤后其表面药物可溶解到组织间质液而发挥作用。涂层MN的优点在于给药方式简单，与皮下注射相比所需的载药剂量更低而安全性更高，但其药物负载总量相较于其他MN类型低，针体表面与组织摩擦可能使药物损失。
可溶性MN是由载有药物的可溶解性材料制备而成，将其刺入机体后针体会溶解而释放药物，可溶性MN的优势在于具备良好的生物相容性，更加安全，操作简便，应用于组织后不用移除。根据制备可溶性MN的生物材料不同又可将其分为速释型可溶性MN、缓释型可溶性MN及智能响应型可溶性MN。其中速释型可溶性MN可在机体内快速溶解而释放药物。
Tian等研究发现，以海藻糖/普鲁兰糖为基质制备的可溶性MN，针体具备足够的机械强度，并且在刺入离体人体皮肤15 min内溶解。而缓释型可溶性MN在机体内缓慢释放，可有效减少给药次数，并可在避免“峰谷”现象的情况下维持一定的血药浓度，有学者制备载有胰岛素的丝素蛋白MN，研究发现其胰岛素释放时间可长达60 h。智能响应型可溶性MN能够根据机体内pH值、酶和葡萄糖浓度等生理环境的变化准确地响应而释放药物，以达到精准给药。但可溶性MN所载的药物需要与其基质材料相结合，存在影响药物浓度的风险。
水凝胶MN是由溶胀性聚合物材料制备而成，将其刺入机体后，针体吸收液体而溶胀，从而形成水凝胶管道，药物经此管道渗透入组织而发挥作用，释药后能将针体从组织中取出，安全性更高，但要注意水凝胶初始释药时存在“爆发性”，可能引发血药浓度过高，且必须选择无细胞毒性的水凝胶，否则针体与组织间液接触可能溶解，使得有害物质滞留于体内。因此，应将MN的特性与实际情况相结合，合理地选择适宜的MN类型。
2.MN 在口腔医学中的应用
2.1 MN应用于口腔癌给药
对于难以采取手术治疗及全身化疗不佳的头颈部肿瘤而言，瘤内化疗是具有一定治疗潜力的替代疗法，但传统的皮下注射易导致药物在肿瘤中分布不均匀，且存在药物被泄露进入血液循环等风险。因此，有学者将载有阿霉素的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒子包裹于MN表面制备出涂层MN，经动物实验证实这种MN可向局部癌变组织有效、均匀地输送阿霉素，引起细胞毒效应，并且药物可以横向扩散约1~2 mm，纵向扩散深度达3 mm，有望将足够剂量的药物靶向递送于肿瘤组织，对于复发性口腔癌具有重大的治疗潜力。
2.2 MN应用于递送口腔局部麻醉药物
临床上注射口腔局部麻醉药物时常给患者带来较大的痛苦，甚至常有患者因恐惧、紧张而晕厥，故Daly等将MN贴片结合5%利多卡因凝胶作用于口腔黏膜以减轻局部麻醉时针头插入组织的痛感。为了进一步缩短局部麻醉药的起效时间而延长麻醉时间，Liu等利用MN穿透皮肤角质层后将载有盐酸利多卡因的弹性纳米脂质体置于经MN预处理的皮肤表面，从而延长局部麻醉时间，所产生的细胞毒性可忽略不计。
而Yang等使用离心光刻技术将盐酸利多卡因与透明质酸结合制备出盐酸利多卡因可溶性MN （lidocaine-loaded dissolving microneedles，Li-DMNs），通过猪尸体插入实验及von Frey实验证实Li-DMNs可将足量的利多卡因成功注入皮肤，给药后10 min内可观察到麻醉效果且麻醉的持续时间较长，并且毒性试验和皮肤刺激试验的结果表明Li-DMNs符合临床用药要求，未引起皮肤红斑、焦痂或水肿。因此，将MN应用于递送局部麻醉药物可降低患者口腔局部麻醉时的痛感，延长麻醉时间，并具有一定的安全性。
2.3 MN应用于抗菌治疗
目前已有多项研究证实，抗菌MN贴片可有效抑制致病菌，促进菌群平衡及创口愈合。阿奇霉素作为大环内酯类抗生素，能有效抑制革兰阴性需氧菌和厌氧菌，阿奇霉素在牙周组织中的半衰期长，辅助治疗牙周病具有良好的临床效果。
Arshad等利用真空微成形技术，将透明质酸与聚乙烯吡咯烷酮混合作为MN的基体，利用山梨醇作为增塑剂，成功制备载有红霉素和阿奇霉素的MN贴片，其中阿奇霉素MN贴片具有更优异的抗菌活性，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及其菌斑生物膜的抑制性强，用阿奇霉素MN贴片处理过的皮肤标本经组织学检查显示，伤口愈合迅速，且细胞分化成熟。有学者制备载有豆腐柴、积雪草中草药提取物的MN贴片促进创口愈合，研究表明这种中草药MN贴片具有良好的抗菌活性、抗氧化性及抗炎性，在促进胶原沉积，血管生成及组织重建方面具有显著的效果。
因此，抗菌MN贴片具备抑制致病菌、平衡口腔内菌群、对抗炎症反应以及促进胶原沉积并获得组织再生等作用，目前利用抗菌MN贴片辅助牙周基础治疗、加速口腔黏膜创口愈合的研究较少，期望未来对这些研究方向有更深入的探索。
2.4 MN应用于促进牙周组织再生
薄龈生物型者的唇侧牙龈和牙槽骨较薄，受到外界刺激易发生牙龈退缩，并且对薄龈生物型者行冠延长术、种植手术、膜龈手术、正畸治疗均有加重牙龈退缩、促进牙槽骨吸收，以及使牙根面或种植体暴露于口腔等风险。
研究显示，薄龈生物型者的结缔组织层薄于厚龈生物型者，但二者上皮层厚度差异较小，故而增厚牙龈组织的结缔组织层可改变牙龈生物型。目前临床上主要利用膜龈手术进行牙周软组织增量，但手术常需要开辟第二术区以获取自体结缔组织移植物（connective tissue graft，CTG），手术的创伤较大，术后常伴发肿胀、疼痛、出血等症状，致使许多患者难以接受手术治疗。
因此，Ozsagir等利用实体MN结合可注射型富血小板纤维蛋白（injectable-platelet-rich fibrin，I-PRF） 促进牙周软组织再生，该研究选取33例全身健康的薄龈生物型患者，随机在患者的一侧下颌前牙的膜龈联合根方注射I-PRF，而在其对侧将MN作用于下颌前牙的角化龈后再向其膜龈联合根方注射I-PRF，治疗后6个月测量两组间牙龈发现MN+I-PRF组的牙龈厚度大于仅注射I-PRF组，且其差异具有统计学意义，初步证实MN+I-PRF可作为一种非手术治疗方法使薄龈生物型患者的牙龈增厚。
Zhang等制备了载有抗生素及细胞因子的模块化MN贴片，并将此MN贴片应用于牙周炎动物模型，成功将抗生素和细胞因子递送到局部的牙龈组织，实现了免疫调节和牙周组织再生。该MN贴片载有的四环素纳米颗粒和载细胞因子二氧化硅微粒可持续释放于组织中，抗生素的释放能有效抑制细菌的生长，细胞因子的释放可诱导体外抗炎巨噬细胞的复极化和调节性T细胞的形成，这项研究证实调节局部免疫微环境对促进牙周组织再生具有一定的治疗潜力。
2.5 MN应用于治疗口腔RAU
复发性阿弗他溃疡（recurrent aphthous ulcers，RAU） 是极为常见的口腔黏膜疾病，但治疗RAU的外用型制剂容易受到唾液的冲刷作用、黏膜的上皮层屏障限制等因素而影响药效。为了克服这些问题，Yin等制备了一种载有重组牛碱性成纤维细胞生长因子（recombinant bovine-basic fibroblast growth factor，rb-bFGF） 和西吡氯铵（cetylpyridiniumchloride，CPC） 的可溶解性MN贴片用于治疗口腔RAU。
研究结果显示，这种载有rbbFGF/CPC的可溶性MN贴片具有较高的机械强度，良好的溶解性和抗菌性以及生物相容性，能够精准的递送药物至溃疡部位，从而促进成纤维细胞的增殖及加速溃疡面的愈合。因此，载药MN贴片在口腔RAU治疗中具有较大的临床应用潜力。
3.MN 的安全性
现有研究显示，MN的临床应用具备安全性，通常将MN作用于皮肤或黏膜组织仅形成暂时性的微损伤，有助于减少创伤带来的并发症。并且已有文献综述全面评估了MN治疗人类皮肤病的有效性和安全性。
有学者将MN与30G皮下注射器分别应用于口腔的不同部位，发现MN产生的痛感更低，有利于缓解患者对于针头的恐惧，且作用于口腔内大部分区域不会引起出血，产生的损伤微小，具有较高的安全性。
还有学者进行小鼠感染实验发现，将实体MN刺入皮肤后涂抹金黄色葡萄球菌并未引发机体感染，也未见与皮肤损伤相关的EⅢA+ （526 bp） 片段异常表达，并且将MN应用于人类皮肤后，所形成的微孔道可以促进药物透皮吸收，未引发不良反应。研究显示，MN几乎不会引起全身性不良反应及永久性损伤，其不良反应可能为局部轻微出血、红斑、水肿及炎症后色素沉着等，一段时间后可自行消除。目前的研究提示MN的临床应用具备一定的安全性，但有待今后更多的研究进一步证实。
4.MN 在口腔医学中的应用前景
口腔黏膜有着丰富的血运，其渗透性和修复性强，有助于药物的吸收，但唾液的冲刷效应和酶的降解功能等生理性因素常影响药物浓度。MN作为具备无痛、微创特性的给药装置可直接突破上皮层屏障递送药物从而提升药物的生物利用度，并且MN治疗具有诱导胶原蛋白沉积，促进组织再生等特性。因此，MN对于构建口腔黏膜给药系统、治疗口腔科相关疾病及促进组织再生具备重要意义。
Batra等指出未来有望制备出加速口内创口愈合的MN贴片，并将其置于膜龈手术结缔组织移植物的供瓣区以预防创口感染，促进组织新生，未来还可利用实体MN治疗牙龈色素沉着、利用中空MN采集龈沟液，以及制备含有防龋剂的MN贴片在口腔内持续发挥抗龋作用。此外，未来有望制备出载有抗病毒药物或中草药成分的MN贴片，探索不同的载药MN对于治疗疱疹性口炎、口腔扁平苔藓及白斑等多种口腔黏膜疾病的作用。
综上所述，MN不仅可以作为给药装置在无痛状态下突破上皮层屏障建立微创的给药通道从而发挥局部或全身治疗作用，还可刺激机体释放多种生长因子以促进胶原蛋白、弹性蛋白的沉积并获得组织再生。因此，MN在口腔医学领域具备广阔的应用前景及较高的应用价值。
