微针（MN)凭借极强的给药能力，在生物医学领域应用越来越广，随之而来，也有许多挑战等着科研人员们的不断突破。

本期，我们盘点了6月【微针】在生物医药领域最新研究文献，以期为行业工作者们提供些许帮助。

供稿人：黄丽  | 编辑：Rocher

微针盘点

Hollow Microneedles on a Paper Fabricated by Standard Photolithography for the Screening Test of Prediabetes

DOI：10.3390/s22114253

摘要：微针(MN)能以对生物体最小的入侵来评估生物信息，是生物医学工程领域的一项新技术。本研究利用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)在光聚合过程中折射率的变化，证明了一种简单的一步制备空心MNs的方法。所制备的中空微针具有理想的穿透皮肤的力学特性。流体动力学模拟表明，在毛细管力作用下，液体在中空微针中上升。此外，纸基葡萄糖传感器是与中空微针集成在一起的。作者还观察到MN阵列在体外和体内都可通过毛细管作用顺利地提取间质液（ISF）。结果表明，MN贴片适用于持续性血糖(GLU)监测、诊断相关测试的患者和糖尿病前期个体。

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Design of the micropump and mass-transfer compartment of a microfluidic system for regular nonenzymatic glucose measurement

DOI：10.1016/j.btre.2022.e00723

摘要：糖尿病患者需要一个定期的测量系统来检查他们的葡萄糖水平，这个测量系统可以无痛地植入。于是就设计和数值模拟了一种植入式集成微流控装置的传质室和压电微泵，用于糖尿病患者常规的基于微透析的非酶检测血糖水平。该装置的功能是基于压电微泵将透析液泵入传质室微通道的过程，其间间质液(ISF)葡萄糖扩散到透析液中，给透析液一个葡萄糖含量，然后在传感器部分进行检测和测量。这种扩散通过位于空心微针底部微通道中的半透膜进行，可无痛地进入人体皮肤。

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A dissolving microneedle patch for Antibiotic/Enzymolysis/Photothermal triple therapy against bacteria and their biofilms

DOI：10.1016/j.cej.2022.135475

摘要：由于细胞外聚合物(EPS)形成紧密的屏障，存在于创面中的生物膜难以消除。在此，这里设计了一种可溶微针贴片，通过酶解破坏EPS基质的结构，并通过光热和化疗相结合的方法杀灭暴露的细菌。微针可以破坏生物膜的物理屏障，释放α -淀粉酶来降解EPS的胞外多糖，使细菌对抗菌疗法敏感。此外，微针包裹的载左氧氟沙星聚多巴胺纳米颗粒(PDA@Levo)在808 nm激光照射下可以实现抗生素和50℃的光热治疗(PTT, 50℃)协同杀灭细菌。

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Research hotspot and trend of microneedles in biomedical field: A bibliometric analysis from 2011 to 2020.

DOI：10.1016/j.burns.2022.04.004

摘要：近十年来发表的文章数量迅速增加(2011年37篇，2020年165篇)，《Journal of Controlled Release》是微针研究中最高产的期刊。近十年来，微针的研究方向已经从物理化学性质和药代动力学发展到胰岛素透皮注射和疫苗开发。确定了微针研究的四个热点，包括皮肤年轻化、疫苗、制备技术和胰岛素输送。微针接种具有广阔的应用前景，聚合物是最具发展前景的微针制造材料。

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Structural Evaluation by the Finite-Element Method of Hollow Microneedle Geometries for Drug Delivery

DOI：10.1002/adem.202200049

摘要：本文采用有限元方法对不同设计的空心微针(MNs)进行结构比较，分别为锥形、锥体、传统和刺型，用于透皮给药系统(TDDS)。这些配置因其高效、易于给药和显著减轻疼痛而吸引了药剂学和医学等领域的兴趣。为进行结构分析和比较，利用ANSYS有限元软件模拟了MN在皮肤中的插入过程。在结构抗力、屈曲分析和MN-皮肤接触行为的模拟下进行了研究和比较。施力按皮肤外层的抗断裂性来设置。最终得到了0.16N的锥形MN作为关键应用载荷，以避免MN插入人体皮肤时出现结构故障。

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MXenes-integrated microneedle combined with asiaticoside to penetrate the cuticle for treatment of diabetic foot ulcer

DOI：10.1186/s12951-022-01468-9

摘要：本文报道了Ti2C3 Mxenes集成多γ -谷氨酸(γ - pga)水凝胶微针的开发，以释放积雪草苷(MN-MXenes-AS)。将积雪草苷装入PGA-MXenes水凝胶中，促进细胞增殖，同时调节血管生成。体外实验研究了微针的特性和机械强度，并证实了微针对糖尿病小鼠的创面愈合作用。MXenes显著提高了微针的机械强度，而γ - pga水凝胶为伤口愈合提供了湿润的微环境。用MN-MXenes-AS治疗的小鼠在伤口愈合过程中表现出明显的改善。

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Roller microneedles transdermal delivery of compound lidocaine cream for enhancing the analgesic effect: A randomized self-controlled trial

DOI：10.1111/jocd.15114

摘要：本文旨在研究滚筒微针经皮给药复方利多卡因乳膏是否能缩短麻醉的最小有效起效时间，增强麻醉强度并延长镇痛时间，为探索舒适、安全、有效的光电美容手术麻醉方法提供理论依据。得到的结论是滚轮微针经皮给药可缩短复方利多卡因乳膏的有效麻醉时间，镇痛效果好，无明显不良反应。

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Multifunctional Inverse Opal Microneedle Arrays for Drug Delivery and Monitoring

DOI：10.1002/smll.202201889

摘要：多功能反蛋白石微针(IOMN)阵列具有装载各种药物和监测药物释放的能力。该IOMNs是利用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)在倒锥结构孔中复制由自组装二氧化硅胶体纳米颗粒组成的分层结构模板而制备的。由于其相互连接的多孔结构，不同的活性物质或药物可以在不需要有机溶剂和化学聚合的情况下加载到IOMN中。结果表明，当这些药物加载的IOMN在靶向的位置穿透皮肤并缓慢释放时，IOMN的平均折射率随着释放过程而降低，导致其特征光谱出现相应的蓝移。因此，通过测量IOMNs的波长偏移值，可以监测药物释放量，为临床有效治疗提供必要的指导。

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Microneedle-Mediated Permeation Enhancement of Chlorhexidine Digluconate: Mechanistic Insights Through Imaging Mass Spectrometry

DOI：10.1007/s11095-022-03309-8

摘要：二葡萄酸氯己定(CHG)是一种一线防腐剂，由于其疗效和安全性，通常在手术前作为局部溶液应用于皮肤。然而，CHG的理化性质限制了它的皮肤渗透，阻止它接触到位于皮肤深层的潜在致病菌。因此，本文研究了固体振荡微针系统Dermapen (R)和CHG-羟乙基纤维素(HEC)凝胶，以改善CHG在皮内的传递。结论是在微针预处理的皮肤上应用HEC-CHG凝胶可能是一种提高CHG皮肤渗透性的可行策略。

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Microneedle Aptamer-Based Sensors for Continuous, Real-Time Therapeutic Drug Monitoring.

DOI：10.1021/acs.analchem.2c00829

摘要：文章通过展示首次使用微针支持的电化学适配体(E-AB)传感器，扩大了这些设备的范围。该平台实现了基于亲和作用的分子识别，极大地扩展了可感知分子的范围。

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Wearable transdermal colorimetric microneedle patch for Uric acid monitoring based on peroxidase-like polypyrrole nanoparticles.

DOI：10.1016/j.aca.2022.339911

摘要：开发了一种集采样功能和实时UA分析能力于一体的可穿戴微针比色贴片，在该装置的操作中，用聚乙烯醇基微针包埋尿酸酶，尿酸酶催化从组织液中提取的UA氧化，产生H2O2。过氧化物酶样活性的聚吡啶纳米颗粒(PPy NPs)包裹在显示层中，引发了H2O2与3,3'，5,5'-四甲基联苯胺的反应，导致了UA氧化产生的H2O2浓度相关的颜色变化。因此，UA水平可以用肉眼确定。根据色强与UA浓度的关系，通过智能手机对样本图像进行分析，可以进一步准确量化200-1000muM范围内的UA水平。

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Super-swelling hydrogel-forming microneedle based transdermal drug delivery: Mathematical modelling, simulation and experimental validation

DOI：10.1016/j.ijpharm.2022.121835

摘要：本文作者开发并模拟了一个模型，以研究通过超溶胀水凝胶形成的hydrogel-forming microneedles（HFMNs）的物理化学性质和皮肤性质如何影响整体的药物传递谱。采用扩散反应-变形耦合的方法研究了MN在不同区域的溶胀和药物结合的影响。以布洛芬钠(ibuprofen sodium, IBU)为模型药物，在新生猪皮上进行体外实验，验证模型的有效性。建模的输入数据来自于猪的皮肤和PBS缓冲液的膨胀实验。结论是，虽然扩散是主要的释放机制，但药物的溶解和结合在调节药物的整体输送过程中也发挥着重要作用。

本期盘点到此结束，更多新潮科研资讯，欢迎持续关注创化科技服务#前沿文献专栏！

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