传统药物治疗结肠疾病常面临两大问题：全身给药难以精准富集于病灶，副作用较多；局部灌肠虽能直达患处，却因使用不便导致患者依从性差。口服结肠靶向给药系统的出现，本是解决这一困境的希望，但多层结构制剂的内部微观质量犹如“黑箱”，药物分布是否均匀？包衣是否完整致密？这些关键质量属性，传统表征技术难以透视，严重制约了其精准开发与质量控制。

mIRage高分辨化学成像系统的出现，为科研界带来了破局方法！中国医学科学院药物研究所研究团队，借助这一科研利器，成功开发并表征了一种基于桑枝生物碱（SZ-A）的“金蝉脱壳”式pH敏感结肠靶向微丸，相关研究成果以《“Golden cicada-escape” style colon-targeted pellets for ulcerative colitis》为题发表在《Materials Today Bio》（影响因子10.2）上。

研究综述

该研究旨在开发一种基于天然活性成分SZ-A的新型口服结肠靶向递送系统，以提高药物的结肠靶向效率。研究团队通过挤出-滚圆和流化床包衣工艺，制备了以壳聚糖和药物为核心、Eudragit® S100为pH敏感包衣的微丸。

通过全面的体外与体内研究，该微丸系统被证实具有超卓的综合疗效。在两种经典的UC动物模型（TNBS与DSS诱导）中，该制剂不仅能显著改善疾病活动指数、恢复结肠长度，更能通过多通路协同作用发挥治疗功效：有效降低促炎因子（如TNF-α, IL-6）、提升抗氧化酶活性、修复由Claudin-1、ZO-1等蛋白构成的肠道上皮紧密连接屏障，并能正向调节紊乱的肠道菌群，恢复有益菌丰度。这些结果充分验证了其作为一种高效、智能结肠靶向递送系统的治疗潜力。

核心突破：500nm 分辨率解锁微观 “密码”

研究团队使用的mIRage高分辨化学成像显微镜，采用光学光热红外（O-PTIR）技术，突破了传统红外光谱的衍射极限，实现500 nm的空间分辨率，无需荧光标记即可直接对微丸横截面进行化学成分“拍照”，为科研团队提供了无可辩驳的可视化证据。

通过mIRage的高分辨化学成像，研究者获得了以下结论：

1. 衣层完整性验证一目了然：代表Eudragit® S100的信号（如C=O峰）在微丸外围形成一道连续、致密且厚度均匀的环形带，与内部核心成分信号边界清晰，无相互渗透或明显缺陷。这从化学层面证实了包衣能有效抵御胃和小肠环境。

2. 核心成分均匀性证实：代表SZ-A和壳聚糖的信号在微丸核心区域内高度均匀、紧密地混合分布，未出现药物或辅料的局部聚集区，保证了每颗微丸都具有一致的药物含量和粘附性能。

3.  结构关系明晰：精准区分外层包衣与内部核心的化学界限，直观展示了“核-壳”结构的成功构建，为“金蝉脱壳”的释药行为提供了物理化学结构基础。

研究结论

该研究成功开发了一种基于桑枝生物碱（SZ-A）的“金蝉脱壳”式口服结肠靶向微丸，其通过pH敏感的Eudragit® S100包衣实现精准结肠释药，并利用壳聚糖核心的黏膜粘附性延长局部作用，在动物模型中展现出通过抗炎、抗氧化、修复屏障及调节菌群等多重机制协同作用的超卓疗效。该研究创新性地引入mIRage高分辨化学成像技术，以约500 nm的化学特异性空间分辨率，直观证实了微丸内部药物均匀分布与包衣完整致密的微观结构，从最根本的微观物质层面揭示了其宏观高效能的成因。该工作不仅为溃疡性结肠炎治疗提供了前景广阔的候选制剂，更通过融合精准递送系统设计与可视化微观验证，为复杂高端制剂的理性设计与质量研究树立了新范式。

高分辨化学成像显微镜mIRage

高分辨化学成像显微镜mIRage的特有优势：

• 亚微米空间分辨的红外光谱和红外成像（~500 nm）；
• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果；
• 非接触测量模式—使用简单快捷，无交叉污染风险；
• 很少或无需样品制备过程(无需薄片), 可测试厚样品；
• 可透射模式下观察溶液中的样品；
• 实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试；
• 荧光显微成像实现荧光标记样品快速定位。

mIRage多领域应用：

1.  环境微塑料

微塑料颗粒（~600 nm）的O-PTIR光谱及成像分析
(引自Microscopy Today, 2022, 17, 3, 76-85)

2. 高分子材料

1210 cm^-1处采集的PP/PTFE的O-PTIR光谱和显微图像
(引自Materials & Design, 211 (2021), 17, 110157)

3. 半导体

薄膜晶体管显示器中污染物的O-PTIR分析

器件表面缺陷的红外和拉曼光谱同步（同时间、同位置）分析
(引自Microscopy Today, 2020, 28, 3, 26-36)

4. 生命科学

脑组织的明场显微图像、O-PTIR光谱及成像分析

5. 文物鉴定

柯罗19世纪绘画作品中锌皂异质性的O-PTIR显微光谱及成像分析
(引自Anal. Chem. 2022, 94, 7, 3103–3110)

mIRage国内部分发表文章一览

南京大学借助mIRage建立了一种新型的塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。该工作发表在知名期刊Nature Nanotechnology上。

中国农业大学借助mIRage成功实现对玉米粉中痕量微塑料的原位可视化表征。该工作发表在Science of the Total Environment上。

中国科学技术大学借助mIRage研究微塑料。该工作发表在Environmental Science & Technology上。

样机体验

为了更好地服务中国客户，Quantum   Design 中国子公司在北京建立了专业的客户服务中心，引入了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统！欢迎各位老师垂询。
 
相关产品链接：mIRage高分辨化学成像系统https://www.bio-equip.com/show1equip.asp?equipid=4143511