寺崎生物医学创新研究所 微针贴片下侧的放大图
我们研究中使用的贴剂是1
0 cm x 1
0厘米(11 x 11针阵列),但贴片的大小和针的数量可以定制
荣誉:寺崎生物医学创新研究所 间质液是体内液体环境的主要成分，并填充身体细胞之间的空间
相比之下，血液只在身体的循环血管内循环，由血细胞和血液的液体部分血浆组成
这两种液体都含有称为生物标志物的特殊成分，是身体健康的重要指标
这些生物标记包括各种类型的分子，如蛋白质、激素或脱氧核糖核酸，也可以包括药物和代谢物
当监测患者健康时，生物标志物测量的标准来源是血液
样本通过静脉穿刺抽取，通常是从前臂或手的静脉抽取
当静脉容易塌陷，或者静脉非常小或难以定位时，偶尔会出现抽血的问题
当静脉“滚动”或从一边移动到另一边时，还会出现其它问题
和任何涉及皮肤创伤的手术一样，总有被感染的风险
随着时间的推移，当患者需要提交多个样本时，问题就变得更加复杂了
为了规避这些问题，并改善患者健康监测，科学家们已经转向获取生物标志物测试样本的替代来源
间质液是用于此目的的理想选择
它比血液更有优势，因为它是某些特定部位药物和处于更活跃状态的药物的储库
它是生物标记物、代谢物和治疗药物的丰富来源，在皮肤最外层之下大量存在
出于这些原因，研究人员设计了获取这一来源的方法
一种最近被关注的方法是使用微针贴片
这种贴片是由吸收液体的材料制成的，这些材料被模制成贴片，贴片上有一排大约600微米长的微型针，大约是一粒盐的长度
然后将贴片直接贴在皮肤上一段特定的时间，将组织液吸入贴片，然后将贴片取出并处理以收集液体
使用微针贴片的提取过程示意图
将微针贴片贴在皮肤上
b)外层皮肤的横截面，其下有间质液和代谢物(圆圈)
贴片压在皮肤上，针头刺入间质层，液体被针头吸收
将贴剂取出，放入含有去离子水的试管中
代谢物扩散到水中，试管被离心分离针头
信用:Khademhosseini实验室 阿里·卡登霍斯塞尼博士领导的研究小组
D
寺崎研究所的主任兼首席执行官曾是加州大学洛杉矶分校微创治疗中心的主任，他设计了这种贴片并优化了其性能条件
这种微针贴片利用一种叫做甲基丙烯酰明胶(GelMA)的物质制成的凝胶，这种水凝胶具有高吸收能力和可证明的强度
选择这种物质是因为它比以前使用的其他材料具有这些品质，以及它的生物相容性和调整其组成以优化性能的能力
凝胶被模制成贴片，贴片的一面有一排固体凝胶微针
寺崎团队进行了广泛的测试，以确定最佳凝胶浓度、凝胶交联度和交联时间，以生产出具有最佳吸收性能、针强度和皮肤穿透性的贴剂
贴片凝胶的流体能力的有效性也消除了制造中空针的需要，这简化了生产
该研究小组对从盖尔玛贴剂提取的样品中测量的药物和葡萄糖水平与通过常规方法收集的血液进行了比较研究，结果具有高度可比性
与其他微针贴片相比，凝胶贴片收集的液体量也有所改善
“以非侵入性的方式从病人身上收集样本是很重要的，尤其是在COVID时代，”Dr
Khademhosseini
“我们对这里开发的微针感到兴奋，因为它们开辟了以简单无痛的方式快速采集患者样本的途径
" 寺崎研究所开发的GelMA贴片在设计、成本效益、易于生产和方便性方面都有所改进；它独特的品质最近成为《小》杂志的封面故事
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