北京协和医院麻醉学系主任黄宇光团队联合北京化工大学郭新东教授团队，创新研发“近红外光激活盐酸利多卡因微针贴片给药系统”。该系统实现5分钟快速起效、持续作用60分钟的局部麻醉，具有无需注射、安全、快速等优势，有望为微创诊疗提供全新麻醉方案。相关研究论文日前发表在《治疗诊断学》上。
局部麻醉广泛应用于门诊微创诊疗、医美手术等场景。注射式局麻虽起效快，但需专业操作，不仅会引发注射部位疼痛，还存在全身毒性风险。外用局麻药膏受皮肤角质层阻挡，渗透慢、起效迟，镇痛效果不稳定，难以满足临床对即时感觉阻滞的需求。
为破解这一难题，团队创新设计了“药物-光热组件空间分离”微针系统。该系统由两部分组成：微针针尖部分负载临床常用局麻药物利多卡因；背衬层则封装MXene材料——一种具有优异近红外光吸收能力和生物相容性的二维过渡金属碳化物，可高效将近红外光转化为局部热量。
“这种空间设计是关键创新。”黄宇光解释，将MXene封装于背衬层，既能避免其直接接触皮肤组织、保障使用安全，又能通过近红外光照射精准产生局部热量，加速针尖中利多卡因通过微针形成的微小通道渗透，实现“光热触发、快速释药”。实验显示，在808纳米的近红外光照射下，微针贴剂可在半分钟内升温至50摄氏度（温度在安全范围内），并维持2分钟，帮助药物快速扩散。
研究发现，该系统具有高效麻醉性能。在大鼠足底切口模型中，贴剂经近红外光激活，5分钟内即可产生麻醉效果，持续时间长达60分钟，与传统注射式局麻效果相当。而涂抹式利多卡因乳膏需30分钟才起效，麻醉效果仅持续15分钟；普通利多卡因微针需10分钟起效，麻醉效果也仅持续30分钟。
该系统在安全性方面同样表现突出。MXene不随针体进入皮下，有助于降低非药物成分的体内暴露风险。大鼠皮肤穿刺部位2小时内即可基本恢复，无水肿、红斑等炎症反应，且心、肝、肺、肾等重要脏器均未出现病理异常，血清生化指标维持在正常范围。
该系统还具备良好的实用性和可行性。团队选取聚乙烯醇作为微针的关键组分，通过优化配方，确定利多卡因与聚乙烯醇的最佳质量比为3∶4。这一设计既可保证微针的高载药量，又能维持其机械强度，助力微针实现微创穿透皮肤、高效递送局麻药物的核心功能。
黄宇光介绍，团队正在进一步优化光热微针给药性能，推进临床转化研究，未来有望让这种“快速微创局麻”技术走进临床、惠及广大患者。
