这篇文档属于类型a,是一篇关于透明质酸(hyaluronic acid)基皮肤注射填充剂皮内反应综合评估的原创研究论文。以下是详细的学术报告内容:
主要作者及机构
该研究由Meng Zhong(第一作者)、Hongwei He、Liaochuan Wang等来自四川大学国家生物材料工程研究中心、四川大学生物医学工程学院、四川省生物材料及医疗器械检测中心等多家机构的团队合作完成,通讯作者为Tun Yuan和Jie Liang。论文发表于Colloids and Surfaces B: Biointerfaces期刊,2025年卷246期,文章编号114378。
学术背景
研究领域:该研究属于生物材料与医学美容交叉领域,聚焦于皮肤注射填充剂的生物相容性评估。
研究动机:目前,皮肤注射填充剂(如透明质酸钠凝胶)的皮内反应评估主要依赖传统标准(如ISO 10993-23:2021),但这些方法存在主观性强、无法区分材料占位性肿胀与病理性水肿等问题。尤其对于高交联或含羟基磷灰石(hydroxyapatite)微粒的填充剂,传统评分方法可能导致误判。
研究目标:开发一种结合多模态技术的综合评估方案,包括皮肤镜(dermoscopy)、经表皮水分流失(transepidermal water loss, TEWL)、含水量检测、超声成像和组织学观察,以更客观地评价透明质酸填充剂的皮内反应。
研究流程与方法
1. 材料制备与表征
- 样本选择:研究选取6种代表性透明质酸钠凝胶,包括2种高交联凝胶(MNN、SINF)、2种低交联凝胶(BNY、RES)和2种含羟基磷灰石微粒的复合凝胶(HAMS、HarmonyCA)。
- 理化性质测试:
- 推注力(push out force):通过万能材料试验机测量,评估注射流畅性。
- 弹性模量(elastic modulus):采用流变仪测定储能模量(G’)。
- 交联度(cross-linking degree):通过核磁共振(NMR)分析。
- 渗透压(osmotic pressure):使用冰点渗透压计检测。
- 溶胀率(swelling degree):记录凝胶在生理盐水中的质量变化。
- 游离透明质酸含量:紫外分光光度法测定。
- 羟基磷灰石粒径:激光粒度分析仪测量。
2. 动物实验
- 实验对象:8只健康成年白兔,分为阳性对照组(含庚酸、乳酸等刺激剂)和凝胶样本组,每组4只。
- 皮内注射:每只兔背部脊柱两侧分区域注射0.2 mL不同材料,观察72小时。
- 评估方法:
- 宏观评分:按ISO 10993-23标准对红斑(erythema)和水肿(edema)评分。
- 超声成像:使用便携式彩色超声仪(Healson M2)观察皮下材料占位及组织形态。
- 皮肤镜与含水量检测:Dino-Lite显微镜观察表面组织变化,MPA10皮肤测试仪测量TEWL和含水量。
- 组织学分析:HE染色和Masson染色评估皮下炎症、胶原纤维排列及水肿程度,半定量评分(0-5分)。
3. 数据分析
- 统计方法:GraphPad Prism v7.00进行单因素方差分析(ANOVA)和Tukey多重比较检验,显著性阈值p<0.05。
主要结果
理化性质:
- 高交联凝胶(MNN、SINF)推注力较低(<20 N),含羟基磷灰石的凝胶(HAMS、HarmonyCA)推注力显著增加(p<0.01)。
- 低交联凝胶的溶胀率(~300%)和游离透明质酸含量高于高交联凝胶,渗透压接近皮肤组织(280–300 mosm/L)。
动物实验:
- 宏观评分:阳性组红斑/水肿评分显著高于对照组(总分>1),而凝胶组初始水肿评分因材料占位被高估,修正后总分。
- 超声成像:阳性组皮下间隙扩大、回声增强,凝胶组仅显示材料占位(低回声为透明质酸,高回声为羟基磷灰石),无病理性水肿。
- 皮肤水分动态:凝胶组TEWL和含水量在48小时后高于阳性组(p<0.05),归因于材料亲水性而非组织水肿。
- 组织学:阳性组可见胶原纤维松散、炎性细胞浸润(评分3-4),凝胶组仅轻微间质扩张(评分0-1),无显著炎症。
结论与意义
科学价值:
- 提出了一种结合多模态技术的综合评估方案,解决了传统方法对材料占位性肿胀的误判问题。
- 证实透明质酸凝胶的皮内反应在修正评分后符合生物相容性标准,但单一依赖ISO标准可能导致假阳性。
应用价值:
- 为医疗美容行业提供了更精准的填充剂安全性评估工具,尤其适用于长效填充剂(如高交联或复合材料)。
- 超声和皮肤水分检测可作为临床动态监测手段,优化术后效果评价。
研究亮点
- 方法创新:首次整合超声、皮肤镜、TEWL和组织学等多维度数据,实现皮内反应的动态定量分析。
- 发现修正机制:提出以注射后即刻皮肤隆起高度为基线,修正传统水肿评分,减少假阳性。
- 跨学科应用:将材料科学(交联度、溶胀性)与临床医学(超声影像、组织病理)深度结合。
其他价值
研究还指出,长期生物反应(如慢性炎症)需进一步追踪,当前方法可为后续长期安全性研究提供基础框架。