2020年9月，《Medical Devices & Sensors》雜志上發表了一項“紙質微針貼片用于血糖監測”的研究成果。

研究介紹，日本東京大學的科學家將微針貼片和一些平價一次性紙質生物醫學檢測工具結合，制成了一款紙質微針貼片，可以測量患者血糖水平。

當此類貼片貼于皮膚時，針頭無痛刺穿皮膚表層，并吸入皮膚細胞周圍的組織液，為后續分析提供樣本。由于液體中的生物標志物水平與血液中的生物標志物水平相對應，因此微針貼片通常可以取代皮下注射針頭，抽取實際的血液樣本。

在外媒的報道中，研究人員表示這一紙質微針貼片若得到進一步發展，用戶將可以在家中使用平價、一次性、可生物降解且具有生物相容性的裝置來監測自己是否處于糖尿病前期。此外，通過實施葡萄糖以外的生物標志物敏感的紙張，該技術也可適用于其他情況測試。

微針此前便憑借其無痛微創、方便使用、意外針刺風險低等優點和廣闊的市場前景，受到了國際藥企、學術機構的追捧。這一研究無疑進一步擴大了微針技術的應用空間。

隨著微加工技術的發展，我國醫藥研究投入比重的加大，微針給藥系統的相關研究和應用也在不斷增加，一定程度上推動了我國微針給藥行業的發展。

微針行業是如何一步一步發展起來的？在這個新興行業當中，哪些行業大佬已經坐擁行業資源？他們是依靠怎樣的產品體系和商業模式走在前列？又有哪些新銳企業蓄勢待發，意欲用創新技術、業務模式搶食分羹？種種疑問都等待著解答。

透皮給藥中最有潛力的微針給藥技術

口服和注射兩種給藥方式是最為普遍的兩種給藥方式。口服片劑服用方便，但對幼小兒童不友好，且所有片劑都通過腸胃吸收，具有肝臟的首過效應，吸收利用度低，對肝臟等臟器也具有較強的副作用；針劑能夠直接注射至人體組織或血管，但也有疼痛感強、病人配合度低等缺點。

隨著科學和生物醫療技術的發展，一種新型治療方式出現了——微針給藥。

1976年，Gerstel 和 Place提出了中空針陣列用于經皮給藥的概念，使用長度在5μm-100μm且具有針形狀的針陣列來刺穿皮膚角質層。該針陣列采用中空針，將藥物置于中空針內，并遞送至角質層。這種兼具傳統經皮給藥和片劑給藥優點的新型經皮給藥技術，被稱為“微針”。

微針可以定義為高10-2000μm、寬10-50μm的針，具有給藥意義的裝置是微針陣列，即許多微針以陣列的方式排列在給藥載體上。微針的長度在幾百微米到幾毫米不等，它可以恰好穿過皮膚角質層而又不觸及痛覺神經，在皮膚表面形成給藥通道，使藥物到達皮膚指定深度，并進入皮下的毛細管網被吸收，在起到促進藥物滲透的同時又不引起痛感和皮膚損傷。因此，微針有助于提高藥物的給藥效率和改善病人的依從性。

由于技術的限制，直到二十世紀九十年代，隨著高精度半導體、微電子設備的出現，這種微結構器件才得以成為現實。

微針最重要的優勢在于它可以使大分子穿透角質層，并且相對于注射給藥，它幾乎無損傷性、無痛感，相當于皮下給藥，易被患者接受。另外，通過微針給藥，藥物的劑量比較穩定且可控制。使用微針貼劑的感受就好比在臉上貼了一片創可貼，患者沒有任何不適感。所以，微針也被稱為是一種革命性的新劑型和新的給藥方式。外用藥、化妝品、生物制劑、部分化藥等都可以進行微針貼劑化改造，市場空間非常可觀。據Grand View Research的報告顯示，以微針和機械陣列為導向的透皮給藥產品最有增長潛力，其中機械陣列透皮給藥系統預計將以超過12.5％的利潤率增長。

微針行業的快速發展，從專利的申請數量上也可見一斑。2001年起，ALZA和碧迪醫療開啟大規模微針專利活動，引發了第一個微針專利加速階段；2012年后，3M、久光制藥、Toppan Printing在微針領域的活動開始頻繁。2015年后，新公司如雨后春筍般露出，微針相關的專利申請也有高速增長。

微針透皮給藥應用廣泛，可用于小分子、生物制劑、疫苗、細胞內DNA/RNA等透皮遞送，疫苗、糖尿病、皮膚病、醫美是微針在現階段的主要研究方向。

行業先行者布局醫療、美容微針

目前，全球領先的微針給藥系統包括強生旗下的ALZA、3M、Zosano、碧迪醫療、LG、CosMED Pharmaceutical等國外領先企業。

ALZA是全球載藥技術先驅，于2001年被強生以123億美元高價收購。ALZA研發了Macroflux透皮給藥技術、隱型脂質體 ( STEALTH Liposomes) 技術、OROS滲透技術和DUROS植入式滲透型給藥系統等7種透皮給藥技術，幫助生物活性大分子和小分子復合物的持續給藥，藥效長達數日到1個月。該公司還與加拿大生物制藥企業Theratechnologies合作，進行甲狀腺素微針臨床研究。研究結果表明微針給藥的藥動學曲線與皮下注射相似，甲狀腺微針劑型將有望成為注射劑型的替代品。

Zosano是一家臨床階段的生物制藥公司，可使用專有的皮內微針貼片系統對患者進行治療劑和其他生物活性分子的系統管理。M207是Zosano的核心產品，是治療偏頭痛的一種新型佐米曲坦制劑。

3M通過與制藥和生物技術企業合作，聯合開發利用3M儲庫型微結構透皮給藥技術（hMTS）的相關產品并進行臨床試驗。3M官網介紹，3M的儲庫型微結構透皮給藥技術擁有可再生的皮內傳輸、被證明可傳輸高達2毫升各種黏度制劑的能力優勢，以及依賴活性藥成分的優勢。3M主要研究空心微針、固體微針、給藥器，開發的hMTS已有較為成熟的應用。

由于藥品和疫苗的研發、上市周期較長，不少企業開始將目光轉至一些研發周期較短的市場，比如消費醫療也是微針技術應用較廣泛的領域，常見的有微針植發、微針美容等。

克奧尼斯是微針技術應用在醫美領域的明星品牌，隸屬于日本企業CosMED Pharmaceutical。

2001年，為了研究、開發和實時基于TTS（透皮治療系統）技術的產品，京都藥科大學藥劑學教授神山文男及其多學科研究團隊合資成立了CosMED Pharmaceutical，致力于開發透皮吸收型藥物、化妝品以及醫用膠粘劑產品的解決方案。

神山文男為京都大學工學博士，從事高分子、臨床檢查系統及DDS、透皮吸收制劑研發達40余年，被譽為“世界無創透皮吸收技術先驅者及引導者”。

成立之初，CosMED主要研究流感疫苗和胰島素等高分子藥物注射的替代給藥方案，以減輕注射器反復注射給患者帶來的疼痛和皮膚病變危險。隨著對微針技術研發的日趨深入，該公司發現微針技術在醫美領域也能取得理想效果。

制造微針的材料主要有金屬、硅、二氧化硅及可生物降解的聚合物等。不同材料的微針具有不同的特性和用途。2006年以前，微針多以金屬、硅等硬質材料制成，存在破裂和殘留在皮膚中，以及藥物吸收不良的問題，且商業化尚未落地。CosMED 誕生了使用玻尿酸和膠原蛋白等可在皮膚內溶解的物質來制造“可溶性微針”的構想。

隨后，CosMED開始了可溶性微針的研究。

可溶性微針是一種能安全有效地促進藥物和有效成分滲入體內的藥物傳遞系統（DDS）。CosMED以具有高生物親和性的高分子玻尿酸作為基材，將藥劑和有效成分的混合物根據用途和目的成形為由數十至數百μm長的細針整列而成的片狀物。 通過粘到皮膚上，使針直接進入皮膚內部，并在內部溶解和滲透。因此，與將藥劑涂到皮膚上相比，可溶性微針能更有效地將更多的有效成分傳遞到體內。

經過兩年的探索，CosMED成功開發出了使藥劑結晶在由皮膚本身成分的玻尿酸和膠原蛋白構成的，肉眼幾乎不可見的超微細針中的“可溶性微針”技術（DDS，藥物釋放系統）。該系統將以皮膚中天然存在的透明質酸為原料的微針粘貼在皮膚上，便能將高分子成分釋放到皮膚內。

CosMED將這一技術被應用到了研發上市周期更短的化妝品上，并于2008年在世界上率先確定了工業化制法，成功實現了商品化。同年，CosMED成立了高端化妝品品牌克奧尼斯（Quanis）。11月，世界首例微針化妝品上市。2014年8月，CosMED開始銷售克奧尼斯品牌化妝品。這一年，克奧尼斯系列產品微針注膚晶開始在中國銷售。

2017年，百洋醫藥集團子公司樂葆健康與CosMED達成戰略合作協議，引進了全球首創無創可溶微針注入技術。樂葆健康成為CosMED可溶性微針貼中國區總代理。

CosMED官網顯示，該公司正與大阪大學、京都藥科大學共同開發應用微針技術的藥物，使丙型肝炎和糖尿病治療藥物透皮洗手的“給藥貼片”，以及能夠接種流感疫苗的“粘貼性疫苗”。

建成著名化妝品牌“克奧尼斯”后，重回醫療領域

CosMED基于“藥物”“皮膚”“滲透”3個關鍵詞，不斷探索能夠無痛、簡單、切實地將藥劑引入體內的方法，現已形成醫療和化妝品兩條業務線。

CosMED醫療業務主要分為四部分：藥物制劑開發、醫療器械開發和生產、皮膚滲透性受托試驗和TTS研究裝置。

藥物制劑開發：與原創原料藥企業合作，通過應用自有的TTS技術來進行透皮吸收的探索研究和制劑開發在內的各個階段的受托研究和共同研究。目前，CosMED已有T101貼片、親水性膠粘劑基質的貼片均已在日本獲批；開發的消炎鎮痛貼片F201于2008年取得了我國的臨床批準。

醫療器械開發和生產：CosMED的醫用膠粘劑技術，是一種用于治療的，以將藥物粘貼在皮膚上作為前提的醫用膠粘劑的復合技術。該公司利用這一技術進行親膚、低刺激性、高透濕性、可重復粘貼的醫用膠帶、創可貼、敷料等的OEM、ODM生產。

皮膚滲透性受托試驗：CosMED使用公司內部開發的TTS研究裝置，評價化妝品及藥物的藥劑成分是否有滲透到皮膚中。能夠使用人工膜、培養皮膚和人體皮膚等各種皮膚進行評價，能夠測定合并成分在角質層、表皮層、真皮層中的滲透量以及透皮滲透量，并能通過皮膚滲透行為的顯微鏡照片進行視覺評估，如藥物制劑透皮滲透試驗。

TTS研究裝置：CosMED生產并銷售各種支持透皮吸收試驗和試制的設備，如Trans View（透皮吸收試驗裝置）、Trans Coat（涂布機）、TransTack（滾球法初粘性測試裝置）。

CosMED化妝品業務包括OEM、ODM產品的開發和生產；受托試驗和評價報告、原創品牌的運營、海外市場拓展。

OEM、ODM生產： CosMED通過凝膠化技術承接以微針為首的化妝品的OEM、ODM產品的開發和生產，如玻尿酸植入面膜、熱融面膜、油質凍膠面膜和V-skin等。

凝膠化技術是一種在皮膚應用中具有實績的高分子聚合物中溶入塑化劑，使其凝膠化的技術。典型的油質凝膠是在親膚高分子材料中添加大量的天然植物油和礦物油，并通過凝膠化制成，是用于醫藥和皮膚護理的新功能性基質。

受托試驗、評價報告：CosMED基于深層次的透皮吸收知識和技術，接受有關透皮吸收型藥物及化妝品的皮膚滲透性評價的委托，包括化妝品皮膚滲透性試驗、美容儀器滲透促進評價試驗。

原創品牌：CosMED制藥開展以微針為首的各種化妝品、生發劑等自主品牌業務。目前，該公司擁有CosMED綜合購物網站、克奧尼斯系列基礎化妝品、fa:sa系列生發產品、MOTTO LAB.品牌和京藥妝貼片化妝品系列。

經過20年發展，CosMED在京都總工廠的基礎上，于2017年、2020年先后建成了第二工廠“桂”、第三工廠“吉祥”，實現了本社工廠、桂工廠、吉祥工廠3處生產基地生產線效率的提高，增加了產能，且進一步加強了供應體系。

中國微針市場今如何？

中國微針給藥的發展起步較晚。

根據新思界產業中心發布的《2019-2023年微針給藥系統行業深度市場調研及投資策略建議報告》，目前，中國市場的微針給藥系統產品主要是國外品牌，用于醫療方面的微針給藥系統以歐美國家和地區居多，而美容方面的微針給藥系統以日韓品牌為主。

鑒于這塊市場的空白和需求，一些創新創業者先后涌入，試圖成為這一領域的先行者。

2004年，來自中科院理化所高云華研究員承擔了國家“863”計劃MEMS重大專項，明確單晶硅微針透皮給藥技術立項。4年之后，中科院理化所與企業合作實現了單晶硅微針項目的產業化。

成立于2007年的納通生物是我國微針產業的先頭部隊。其核心產品納米晶片，在材質上采用了高純度的單晶硅經納米，針尖直徑不足80nm(納米)，粗細相當于頭發絲的千分之一。納通獨有的SPE納米晶片專利技術，致力于為人們提供安全溫和、精準有效、按需緩控的促滲工具及方法，讓護膚品能更精準有效地被吸收，滲透能力大約提高了10-20倍。SPE產品，是國際生物納米領域最領先的科技結晶，前所未有地改變了皮膚對護膚品的吸收。

于2016年在上海成立的攬微醫學是一家基于微針透皮給藥的平臺型公司，主要業務為可溶性微針及非可溶性微針的自主開發、CRO/CDMO合作研發。其微針陣列硅及非硅模具MEMS（納米/微米系統技術）技術平臺具有高精度微加工能力，1cm2布列1萬根以上的微針，大大提高了載藥量和注藥通道數量。

中科微針成立于2018年，出身于中科院理化所高云華研究員科技產業化團隊，自主研發的新一代聚合物微針給藥技術平臺已正式走向市場，主要面向醫美行業與醫藥行業。此外，中科微針攻克了微針貼劑最難的“量產”環節，已實現年產數千萬片的全自動生產，已建成全球出貨量最大微針給藥生產工廠，應用領域涉及提高免疫響應和接種覆蓋面的疫苗、需要提高靶向性的免疫治療藥物、需要多次注射的生物藥物、兒童用藥與皮膚相關用藥等。

2020年7月成立的青瀾生物，現已建成3條生產線，單線產量達到400萬片/月，年產微針給藥貼片近1.5億片，且具備根據市場需求情況迅速擴充生產線和產品線的能力。目前，該公司已在全球率先量產了可溶解微針減肥貼、可溶解微針生發貼。

國內廠家雖有涉足，應用場景也多以醫學美容為主，缺乏在藥物遞送領域的基礎積累。但是隨著技術的不斷成熟，國內企業家的不斷探索，微針給藥市場未來如何？相信時間會給出答案。

參考鏈接：

中國知識產權報：關注醫療美容的你看過來!一文了解微針專利技術的發展狀況

新思界：微針給藥在醫療、美容等行業發展速度快 國內市場發展潛力大

百洋醫藥集團官網：百洋醫藥集團與日本CosMED達成戰略合作協議

CosMED官網