想象一下，在球場上一次全力的起跳或急停，伴隨著一聲脆響，跟腱（Achilles tendon）——那根連接著小腿肌肉與腳跟骨骼的“力量之繩”突然斷裂。這不僅意味著漫長的恢復期，更可能因肌腱組織自身修復能力有限、愈合環境復雜（伴隨炎癥、氧化應激和感染風險）而導致功能恢復不佳，留下長期疼痛甚至再斷裂的風險。每年，全球有超過1億成年人遭受嚴重肌腱損傷的困擾，而臨床上傳統的縫合、理療乃至單獨應用富血小板血漿（Platelet-Rich Plasma, PRP）等療法，往往難以在時間和空間上精準調控損傷局部的微環境，無法協同實現早期的“防御”（抗炎、抗感染）與后期的“營養”（促再生）功能，限制了高質量的肌腱功能再生。

面對這一臨床挑戰，一項發表在《Materials Today Bio》上的研究帶來了創新的解決方案。該研究由付梅梅、李錦濤、蔣奕雯等來自南方醫科大學第三附屬醫院/廣東省骨科醫院運動醫學科的研究團隊完成。他們首次提出了一種“序貫防御-營養”協同修復策略，并通過設計一種獨特的溫敏性核殼微針（Thermosensitive Core-Shell Microneedles）將其變為現實。這項研究旨在解決現有療法無法時序性調控損傷微環境、單一療法效果有限的難題，為復雜肌腱損傷的高效修復開辟了新途徑。

為了驗證這一策略，研究人員運用了多項關鍵技術方法。首先，他們合成了溫敏性材料羥丁基殼聚糖（Hydroxybutyl Chitosan, HBC），利用其溫度響應的溶膠-凝膠轉變特性，構建了能在體溫下原位固化、穩定錨定的微針基質。其次，他們制備了兼具抗氧化和抗菌功能的原花青素-銅金屬酚醛網絡（Proanthocyanidin-Copper metal-phenolic network, PCCu）納米酶，作為“防御”組分。同時，通過差速離心法從大鼠全血中提取了富含多種生長因子的PRP，作為“營養”組分。接著，采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）模具法，制備了以HBC為基質的核殼結構微針（HC@PCP），其外殼負載PCCu，內核封裝PRP。研究通過系統的體外實驗評估了材料的理化性質、抗氧化/抗菌活性及促肌腱分化能力，并最終在大鼠跟腱缺損模型中，驗證了該微針貼片通過“防御-營養”序貫機制促進肌腱修復的顯著療效。

研究人員成功合成了HBC，并通過核磁共振氫譜（¹H NMR）和傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）證實了羥丁基的成功接枝。關鍵的發現是，HBC水溶液在室溫下為可流動的溶膠，在37°C生理溫度下能迅速轉變為穩定的凝膠，其相轉變溫度（T_gel）為27.87°C。掃描電子顯微鏡（SEM）顯示形成的凝膠具有多孔網絡結構。這種溫敏特性確保了微針植入體內后能原位凝膠化，實現穩定錨定和藥物持續釋放。

研究成功合成了PCCu納米顆粒，并通過SEM、EDS元素映射、FT-IR、X射線衍射（XRD）和X射線光電子能譜（XPS）等手段證實了其形貌、元素分布及銅離子（Cu²⁺）的成功配位。釋放動力學研究表明，該體系實現了藥物釋放的時序控制：負載于外殼的PCCu在早期（0-10天）快速釋放，而封裝于內核的PRP中的生長因子（如PDGF和EGF）則在中期和后期（5-21天）持續緩釋。這種“先防御后營養”的序貫釋放模式為后續的功能驗證奠定了基礎。

通過PDMS正負模法制備的HC@PCP核殼微針陣列形態規整，針尖尖銳。熒光顯微鏡觀察證實了其成功的核殼結構設計。機械測試表明微針具有足夠的機械強度穿透生物組織。體外模擬實驗顯示，HBC微針在37°C溶液中發生溶脹而非溶解，驗證了其溫敏交聯行為。

通過DPPH自由基清除、ABTS⁺自由基清除以及過氧化物酶（POD）模擬酶活性等一系列實驗證實，負載PCCu的HC@PC和HC@PCP微針表現出優異的抗氧化能力，能有效清除自由基并催化過氧化氫（H₂O₂）。細胞水平的活性氧（ROS）清除實驗進一步證明，HC@PCP能有效清除由H₂O₂刺激產生的細胞內ROS，減輕氧化應激損傷。

抗菌實驗表明，HC@PCP對革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌， S. aureus）和革蘭氏陰性菌（大腸桿菌， E. coli）均具有顯著的抑菌和殺菌效果，其抗菌作用主要源于PCCu中銅離子和原花青素的協同作用。生長抑制動力學曲線顯示，HC@PCP在共培養早期（1小時）即能顯著抑制細菌增殖，滿足了早期抗感染防御的時序需求。

細胞實驗表明，HC@PCP提取物具有良好的生物相容性，并能促進肌腱源性干細胞（Tendon-derived stem cells, TDSCs）的增殖。更重要的是，免疫熒光染色和定量聚合酶鏈式反應（qPCR）結果顯示，HC@PCP能顯著上調TDSCs中肌腱關鍵標志物SCX（Scleraxis）、TNMD（Tenomodulin）和I型膠原（Col I）的表達，有效誘導其向肌腱方向分化。這表明PRP中的生長因子與PCCu的抗氧化微環境支持產生了協同促肌腱分化效應。

在大鼠跟腱損傷模型中，組織學評估（H&E染色、Masson染色、天狼星紅染色）顯示，術后4周，HC@PCP處理組炎癥細胞浸潤顯著減少；術后8周，該組肌腱組織表現出最致密、排列最有序的膠原纖維結構。免疫熒光染色證實，HC@PCP處理能顯著上調修復組織內SCX和TNMD的表達。生物力學測試結果表明，HC@PCP治療組的肌腱最大負荷、楊氏模量和失效應變均顯著優于對照組，表明其力學性能得到更好恢復。主要器官H&E染色未發現明顯病理改變，證明了體系的體內生物安全性。

本研究表明，基于溫敏性核殼微針的“序貫防御-營養”策略是一種高效的肌腱修復新方法。該研究的核心創新在于將材料智能（HBC的溫敏性）、結構工程（核殼設計）與治療邏輯（防御-營養序貫）有機結合。與需要化學或光交聯的傳統微針相比，本體系利用HBC的物理凝膠化實現原位穩定錨定，解決了在眼腱等動態深部軟組織中載體易移位的難題。通過核殼結構與時序釋放的協同，該體系模擬了生理性修復過程：早期快速釋放的PCCu清除ROS、抑制感染，為后續修復掃清障礙；后期持續釋放的PRP則提供長期的生物活性信號，指導肌腱干細胞分化和細胞外基質有序重建。

綜上所述，這項研究不僅為肌腱再生醫學提供了一種全新的、具有臨床轉化潛力的技術路徑，其“先防御后再生”的序貫治療范式也為其他復雜組織損傷（如韌帶、軟骨）的修復提供了有價值的借鑒。該工作首次將溫敏性核殼微針與“防御-營養”序貫遞送策略相結合，在運動醫學和組織工程領域展現出廣闊的應用前景。