近日，中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所黄青研究员课题组，在利用等离子体促进经皮给药研究方面取得进展。他们开发了一种基于拉瓦尔喷嘴的便携式脉冲放电等离子体装置，建立了通过低温等离子体冲击波提升大小分子药物经皮递送效率的新技术方案。相关研究成果发表于应用物理学领域知名期刊Applied Physics Letters上。

经皮给药（TDD）是一类避免口服首过效应与注射创伤的先进临床给药方式，适用于慢性病长效管理与皮肤病局部治疗。然而由于皮肤角质层天然强屏障作用，一般情况下药物经皮渗透的效率低，而现有的化学或物理辅助手段可能引发皮肤刺激、接触性过敏等副作用，临床推广存还存在局限性。

研究团队将拉瓦尔喷嘴引入便携式脉冲直流放电等离子体装置中，通过优化放电参数，使伴随等离子体放电的冲击波压力显著提升，使其作用于皮肤表面形成微孔通道，突破了角质层的递送瓶颈。在此基础上，他们通过对模拟大分子药物进行测试，说明其药物累积跨膜渗透量比空白对照组提高50倍以上。该研究成果为开发便携式低温等离子体医疗装置、推广新型无创临床给药技术及相关潜在临床应用提供了技术支持。

该研究得到国家自然科学基金项目及重大科技专项的支持。硕士研究生江昊为论文第一作者，黄青研究员为通讯作者。

文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0316442

研发低温等离子体冲击波装置在经皮给药方面的应用。（左侧示意图：展示了低温等离子体冲击波可在皮肤表面形成微米级微孔，以此突破角质层屏障，构建药物渗透通道；右侧三维柱状图：量化分析了电容容量与拉瓦尔喷管出口直径对冲击波峰值压力的影响，优化装置产生的冲击波压强比未优化装置冲击波压强明显提升）。