本发明属于生物材料和皮肤科学领域，涉及一种基于聚多巴胺(pda)纳米粒子的促毛发再生材料，尤其涉及一种促毛发再生新型ros基微针贴片的应用。
背景技术：
1、脱发，或称为秃发，是一种普遍的皮肤问题，对患者的心理健康和社交地位产生显著影响。脱发可以由多种因素引起，包括遗传、激素变化、年龄增长、疾病及环境因素等。在目前的治疗方法中，药物疗法和外科手术是最常见的两种方式。然而，这些方法常伴随着限制性的效果、副作用和较低的患者依从性。
2、传统的药物治疗，如米诺地尔(minoxidil)和非那雄胺(finasteride)，虽然在临床上被证实可以促进毛发再生，但需要持续使用以维持效果，并可能引起皮肤刺激、性功能障碍等副作用。此外，这些药物主要通过非特异性方式促进毛囊进入生长期，其机制并未直接针对毛囊干细胞(hfscs)，从而限制了其疗效。在外科手术方面，如毛发移植手术，虽然能够提供即时效果，但手术成本高、恢复时间长，且存在一定的风险。这些方法无法解决患者自然毛囊功能衰退的根本问题。
3、此外，毛囊是毛发再生的关键组织结构，其生长、休止和退化周期对毛发的健康生长至关重要。hfscs在这一周期中扮演着核心角色，但在某些生理或病理条件下，hfscs的激活不足或增殖受抑，导致毛囊无法正常进入生长期，从而引起脱发。因此，研究和开发一种能够直接针对毛囊干细胞并有效激活它们的新型治疗方法，是当前脱发治疗领域的一个重大挑战和发展趋势。
4、当前脱发治疗方法，如药物治疗和外科手术，虽然在一定程度上能够促进毛发再生，但存在多方面的局限性和问题。首先，现有药物治疗如米诺地尔和非那雄胺虽然fda批准，但需持续使用以维持效果，且可能引起多种副作用，包括性功能障碍、增加前列腺/乳腺癌风险等。此外，这些药物通常无法直接作用于hfscs，因此效果有限。外科手术方法则成本高昂，且不适用于所有患者。
5、综上所述，现有的脱发治疗方法存在效果有限、副作用明显、患者依从性差等多种不足。因此，有必要开发一种新的、更安全、更有效的治疗试剂和治疗方法，以满足日益增长的患者需求，改善他们的生活质量。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种包括聚多巴胺纳米粒子的毛发再生材料的应用，包括在制备毛发再生相关药剂中的应用。本发明旨在开发一种直接激活hfscs的治疗方法，减少副作用并提高患者依从性，提供一种便捷、无需专业操作的治疗方式，克服现有脱发治疗方法的限制，提供一种更有效、安全且用户友好的毛发再生方法。
2、本发明提供了所述的一种毛发再生材料在制备毛发再生药物或者试剂中的应用。本发明所述的毛发再生材料包括聚多巴胺纳米粒子。其中，pda颗粒可被细胞胞吞，通过调节pda纳米粒子的氧化还原状态，可以实现胞内精确控制ros的生成和释放，并在动力学上维持其有效浓度水平，从而提高治疗的安全性和有效性。本发明采用的水凝胶和可溶型微针作为pda纳米粒子的传递载体，能够确保ros在目标部位的持续和有效释放，同时最小化对周围健康组织的影响。此外，微针的局部使用可通过周围干细胞激活和ros扩散实现大面积毛发再生效果。
3、优选地，所述的毛发再生材料也可以用于制备可溶型微针，或者制成ros供体材料负载水凝胶的形式。所述的毛发再生药物或者试剂作用于毛囊干细胞，是具有下列中的一种或者几种功能的药物或者试剂：
4、刺激毛囊干细胞的增殖活化，
5、激活wnt/β-连环蛋白信号通路，和/或
6、促进毛囊进入生长期并触发毛发再生。
7、所述的毛发再生材料可以通过下述制备方法获得，所述的方法包括：
8、搅拌质量体积比为0.5-5mg/ml的多巴胺溶液并调节ph值范围至9-10，在含有氧气的水中反应12小时以上合成pda纳米粒子，得到初始状态的pda nps；和/或
9、将pda以1-2mg/ml浓度分散在含氧气的水中，26-37℃孵育10天以上，每天换水1-2次，获得几乎不产生ros的氧化态pda nps(oxi)；和/或
10、通过添加0-500mm还原剂，不包括0，调节pda纳米粒子的氧化还原状态，控制ros的生成，生成ros的还原态pda nps(red)。
11、优选地，搅拌的速度范围是300-600转/分钟，更优地，搅拌的速度范围是400-500转/分钟。使用强力搅拌的同时调节ph值，可以使多巴胺溶液迅速混匀，快速准确调节其酸碱度。多巴胺溶液的ph值范围优选是9.4-9.6，更优是9.53-9.56。调节多巴胺溶液的ph值优选使用质量体积比为25-35％的氨水，更优的是28-30％的氨水。使用质量体积比为28-30％的氨水调节多巴胺溶液的ph值。
12、优选地，所述的含有氧气的水是饱和氧气的水溶液。溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系；在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高；溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作do，用每升水里氧气的毫克数表示。水温保持在25摄氏度情况下，通常饱和溶解氧是28.3毫升每升。本发明的多巴胺在含有氧气的水中反应时间通常不少于5天，优选地，不少于8天，更优地，在含有氧气的水中反应时间是10-15天。
13、优选地，所述的还原剂是抗坏血酸(或二硫苏糖醇)，还原剂的浓度是10-300mm，更优的，还原剂的浓度是50-300mm。
14、优选地，所述的多巴胺溶液通过以下步骤获得：将多巴胺盐酸盐溶解于乙醇水溶液，乙醇水溶液中乙醇的含量为50％-95％体积比；多巴胺溶液的质量体积比为0.8-3mg/ml。更优地，在20-30℃下，按照每500毫克的盐酸多巴胺完全溶解于含100毫升去离子水和40-55毫升乙醇的溶液中的比例，制备多巴胺溶液。
15、本发明还提供了一种ros供体材料负载可溶型微针，所述的ros供体材料负载可溶型微针含有上述毛发再生材料。在本发明的一个优选例中，可以根据《role ofpolydopamine’s redox-activity on its pro-oxidant,radical-scavenging,andantimicrobial activities》中的方法制备上述毛发再生材料。本发明的ros供体材料负载可溶型微针，可以制成微针贴剂，以非侵入性方式促进毛发再生。
16、所述的ros供体材料负载可溶型微针可以通过以下方法制备：使用带有圆锥形孔的pdms模具和透明质酸制备可溶型微针，负载毛发再生材料中的pda纳米粒子。具体的，所述的ros供体材料负载可溶型微针的制备方法，可以包括以下步骤：
17、(1)使用pdms模具制备微针，模具中带有圆锥形孔；每个微针长度不小于1000微米，基部直径不大于600微米，微针间中心距为600-2000微米；；
18、(2)在模具上沉积透明质酸，并在底部使用真空制造负压，随后在干燥过夜，使溶剂蒸发并形成可溶型微针尖；oxi/red被分散在ha溶液中，以制造负载ros供体材料的微针；和/或
19、在模具上沉积透明质酸，将模具放置在离心管中离心20-30分钟，转速高于4000-5000rpm，随后干燥过夜，oxi/red被分散在ha溶液中，以制造负载ros供体材料的微针；
20、(3)在ha微针背面沉积聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，作为基底贴片，随后真空处理；在室温下干燥12小时以上，将微针贴剂从模具中分离；和/或
21、在ha微针背面沉积聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，作为基底贴片，随后离心处理；在室温下干燥12小时以上，将微针贴剂从模具中分离。
22、本发明还提供了一种ros供体材料负载水凝胶，其制备方法包括以下步骤：
23、获取分子量范围是5-30kda的四臂-peg-sc、四臂-peg-ss和四臂-peg-nh2；
24、四臂-peg-nh2溶于浓度为0.1-0.5m、ph 6-7的磷酸盐缓冲溶液中，配制成质量百分比为8％-15％浓度作为凝胶前体a；
25、四臂-peg-ss和四臂-peg-sc分别溶于磷酸盐缓冲溶液中，分别配制成质量百分比为3％-7％浓度作为凝胶前体b；
26、将oxi/red以3-10mg/ml的浓度分散于a溶液中；
27、将a和b溶液混合，获得负载ros供体材料的水凝胶。
28、优选的，四臂-peg-sc、四臂-peg-ss和四臂-peg-nh2的分子量是5-10kda。
29、优选的，磷酸盐缓冲溶液的浓度为0.2-0.3m，ph 6.4-6.8，四臂-peg-nh2溶于磷酸盐缓冲溶液中，以10wt％的浓度作为凝胶前体a。
30、优选的，四臂-peg-ss和四臂-peg-sc分别溶于磷酸盐缓冲溶液中，以7wt％和3wt％的浓度作为凝胶前体b。
31、优选的，oxi/red以5-7mg/ml的浓度分散于a溶液中。
32、本发明的ros供体材料负载水凝胶施用于皮肤下层，可以在皮肤下层逐渐释放pda纳米粒子，确保ros的持续和有效传递。
33、pdms(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)在室温下是一种无色、粘稠的液体，被称为硅油，是软光刻工艺中常用的聚合物。
34、四臂peg-sc是一种多功能交联peg试剂，可和氨基反应，是一种四臂peg-nhs酯试剂。peg-ss(琥珀酰琥珀酸酯)是peg-nhs试剂的一种。四臂peg-ss是一种多臂peg衍生物,在连接到一个季戊四醇核的四臂的每个末端具有琥珀酰亚胺nhs酯基。四臂peg胺是一种多臂peg衍生物,四臂的每个末端都有胺基连接到一个季戊四醇芯。反应性伯胺或nh2基团可与活化羧酸(如nhs酯)快速反应,形成稳定的酰胺键。
35、本发明中，oxi是指氧化态pda nps，即pda nps(聚多巴胺纳米粒子)在饱和氧气的水中孵育后获得的几乎不生成ros的氧化态pda nps。red是指还原态pda nps，是氧化pdanps与还原剂孵育反应后获得的能够生成ros的还原态pda nps。
36、本发明相比现有技术具有以下有益效果：
37、1.胞内递送ros和精确控制ros释放：pda颗粒可被细胞胞吞，通过调节pda纳米粒子的氧化还原状态，可以实现胞内精确控制ros的生成和释放，并在动力学上维持其有效浓度水平，从而提高治疗的安全性和有效性。这一点在现有技术中往往难以实现。
38、2.直接激活毛囊干细胞：本发明利用pda纳米粒子产生的ros直接作用于hfscs，促进其活化和增殖。这与现有药物治疗方法不同，后者通常无法针对性激活hfscs。
39、3.减少副作用和提高患者依从性：相比于传统药物和外科手术，本发明提供的治疗方法副作用较小，易于患者接受和使用。特别是通过微针贴剂的设计，患者可以方便地自行应用，无需复杂的操作或长期药物治疗。
40、4.创新的传递系统：本发明采用的水凝胶和可溶型微针作为pda纳米粒子的传递载体，能够确保ros在目标部位的持续和有效释放，同时最小化对周围健康组织的影响。此外，微针的局部使用可通过周围干细胞激活和ros扩散实现大面积毛发再生效果。伴随ros的扩散效应和干细胞激活会影响周围干细胞功能，该微针贴片的使用效果会由局部到全皮层生发。
41、5.广泛的应用潜力：除了促进毛发再生，由于ros在许多生物学过程中的重要作用，本发明的技术也可应用于其他需要精确控制ros水平的医疗和研究领域。
42、6.非侵入性和低创伤性：相比于外科植发等治疗方式，本发明提供的方法非侵入性、低创伤性，适用于更广泛的患者群体，尤其是对手术有顾虑的患者。
43、综上所述，本发明在毛发再生治疗领域提供了一种新的、有效的解决方案，具有较高的安全性和患者依从性，同时开辟了ros在医学应用中的新途径。
1.一种毛发再生材料的应用，其特征在于，所述的毛发再生材料在制备毛发再生药物或者试剂中的应用，或者所述的毛发再生材料用于制备新型ros基可溶型微针贴片和/或可注射水凝胶；
2.根据权利要求1所述的毛发再生材料的应用，其特征在于，所述的毛发再生药物或者试剂作用于毛囊干细胞，是具有下列中的一种或者几种功能的药物或者试剂：
3.一种ros供体材料负载可溶型微针，其特征在于，由透明质酸制备的可溶型微针中，负载包含聚多巴胺纳米粒子的毛发再生材料。
4.根据权利要求3所述的ros供体材料负载可溶型微针，其特征在于，所述的毛发再生材料的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的ros供体材料负载可溶型微针，其特征在于，
6.权利要求4或者5所述的ros供体材料负载可溶型微针的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
7.一种ros供体材料负载可溶型微针的应用，其特征在于，将权利要求3-5中任意一项所述的ros供体材料负载可溶型微针制成微针贴剂，以非侵入性方式促进毛发再生。
8.一种ros供体材料负载可注射水凝胶，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的ros供体材料负载水凝胶，其特征在于，
10.一种ros供体材料负载水凝胶的应用，其特征在于，权利要求8所述的ros供体材料负载水凝胶注射在皮肤下层，在皮肤下层逐渐释放pda纳米粒子，确保ros的持续和有效传递。
