可快速溶胀的微针贴片：体液采样的新工具

微针贴片是具有微米尺寸大小的微型化针的整列，具有无痛、无风险、易操作的特性，已经广泛用来经皮传递药物和疫苗接种。...



即时诊断（Point-of-care，POC）诊断技术对于疾病检测和预知、生理状态和健康水平的监测具有重要的意义。体液采样是POC检测的第一步，也是关键的一步。血液包含了很多的生物信息，一直以来是最常用的采样对象。但是血液的采样具有很多问题，例如：疼痛、恐惧和不适感，采样工具的处理不当会带来具有生化危害的垃圾，并且采样过程可能会带来感染的风险。近些年，皮肤的组织间隙液（Skin

interstitial

fluid）逐渐成为代替血液的采样对象。皮肤的组织液是由血液经过毛细管的过滤形成，所包含的成分与血液十分相似，同时也会随着生理条件的变化而改变。但是传统的组织液采样方法较为复杂，并且也会带来不适感和感染的风险。

微针（Microneedle）贴片是具有微米尺寸大小的微型化针的整列，具有无痛、无风险、易操作的特性，已经广泛用来经皮传递药物和疫苗接种。然而，现存微针贴片最大的问题就是提取体液的时间过长，大大耽误了对生理状态信息的及时获得。

新加坡南洋理工大学（NTU）的徐臣杰和陈鹏教授课题组联合研发出一种可快速溶胀的微针贴片，这种贴片能够在很短的时间内提取皮肤组织液，为及时的生理状态诊断检测提供了有效手段。这一成果发表在Advanced Materials 上，文章的第一作者是常皓博士。

该课题组合成了透明质酸（HA）的衍生物、甲基丙烯酸酯化的HA（methacrylated

HA）作为微针的主体材料，在微针脱模后对微针进行UV交联。该微针具有以下两个重要的特性：（1）由于HA具有非常强的亲水特性，该微针具有快速吸取组织液的特性；（2）交联后的微针由于具有稳定的交联网络，从皮肤中提取体液后，依然保持结构的稳定性，不会在皮肤内留下残留物。微针的应用也十分便捷，仅仅采用拇指按压的力量就能轻易地使该微针贴片穿刺皮肤的上皮层，到达具有丰富组织液的真皮层，从而进行体液采样。



小鼠实验证明，在不需要额外仪器的辅助下，该微针贴片能够在1分钟内提取1.4

mg的皮肤组织液。该时间远远短于之前报道的微针贴片提取体组织液的时间，极短的时间有助于对生理状态信息的及时获取。贴片揭离皮肤后仍然保持完整性，同时，皮肤表面的小孔能够在30分钟之内恢复如初，表明该贴片可以用于多次的体液提取。微针中提取的组织液能够通过简单的离心进行收集，进而对组织液的代谢物（例如葡萄糖、胆固醇等）进行分析，实现了生理状态的监测。这种安全、易用的能够快速提取皮肤组织液的微针贴片，在健康监测的微型器件、医疗疾病诊断和预防领域具有广阔的应用前景。

延伸阅读：

《微流控产业现状-2017版》

《微流控器件应用的微泵专利全景分析-2017版》

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