這種貼片能夠無痛收集生物標(biāo)志物樣本，并儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)更快、更便捷、無需采血的健康監(jiān)測(cè)。

研究人員開發(fā)出一種自供電微針貼片，可在無需采血、電池或外部設(shè)備的情況下收集健康生物標(biāo)志物樣本。在使用合成皮膚進(jìn)行的概念驗(yàn)證測(cè)試中，該貼片成功地在15分鐘至24小時(shí)不等的時(shí)間段內(nèi)收集了生物標(biāo)志物。

這項(xiàng)進(jìn)展可能徹底改變?nèi)藗冊(cè)诩抑谢蚺R床環(huán)境中監(jiān)測(cè)壓力、荷爾蒙及其他健康指標(biāo)的方式。

采集皮下液體

論文通訊作者邁克爾·丹尼爾（Michael Daniele）表示：“生物標(biāo)志物是可測(cè)量的生物過程指標(biāo)，能幫助我們監(jiān)測(cè)健康狀況和診斷醫(yī)療狀況?！?/p>

“絕大多數(shù)傳統(tǒng)的生物標(biāo)志物檢測(cè)依賴于采集血樣。除了令人不適之外，血樣也給醫(yī)療專業(yè)人員和開發(fā)者帶來了挑戰(zhàn)。在檢測(cè)相關(guān)體液之前，你需要去除血小板、紅細(xì)胞等成分?！?/p>

這種貼片利用微針從皮膚表層細(xì)胞正下方收集真皮間質(zhì)液（ISF）。丹尼爾說：“間質(zhì)液幾乎包含血液中發(fā)現(xiàn)的所有相同生物標(biāo)志物。更重要的是，間質(zhì)液提供了更‘干凈’的樣本，它簡(jiǎn)化了生物標(biāo)志物檢測(cè)流程。”

該貼片由四層組成：聚合物外殼、凝膠層、紙層以及微針本身。微針在接觸間質(zhì)液時(shí)會(huì)膨脹。液體通過微針流入儲(chǔ)存樣本的紙層。凝膠中的甘油產(chǎn)生滲透壓，將更多間質(zhì)液吸入紙層直至飽和。

高效、被動(dòng)式采集

丹尼爾解釋道：“紙層是儲(chǔ)存間質(zhì)液的地方。當(dāng)你取下貼片時(shí)，取出紙條即可分析樣本。”

研究人員在兩個(gè)合成皮膚模型上測(cè)試了該貼片。丹尼爾說：“效果很好。貼片最快在15分鐘內(nèi)就能收集到可測(cè)量的結(jié)果，并且能夠儲(chǔ)存生物標(biāo)志物樣本至少24小時(shí)?！?/p>

在概念驗(yàn)證測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)監(jiān)測(cè)了壓力生物標(biāo)志物皮質(zhì)醇。丹尼爾指出：“這意味著人們可能希望一天內(nèi)多次監(jiān)測(cè)它，而無需反復(fù)采血?！痹撡N片同樣適用于許多其他間質(zhì)液生物標(biāo)志物。

這種貼片由廉價(jià)材料制成，其中微針是成本最高的組件。丹尼爾說：“采血需要采血管、針頭，通常還需要專業(yè)采血師。而這個(gè)貼片完全不需要這些?！?/p>

研究人員已開始進(jìn)行人體測(cè)試，并正在開發(fā)用于“讀取”紙條的設(shè)備。丹尼爾表示：“我們已經(jīng)開發(fā)出一種電子設(shè)備，可以‘讀取’紙條上的皮質(zhì)醇水平，并正在為另一種生物標(biāo)志物研發(fā)另一臺(tái)設(shè)備?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)正在尋求行業(yè)合作伙伴進(jìn)行診斷應(yīng)用和規(guī)?；a(chǎn)。這項(xiàng)發(fā)表在《芯片實(shí)驗(yàn)室》（Lab on a Chip）期刊上的研究，獲得了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）ASSIST中心、北卡羅來納州立大學(xué)互聯(lián)傳感系統(tǒng)研究所（NC State Institute for Connected Sensor-Systems）、校長(zhǎng)創(chuàng)新基金（Chancellor’s Innovation Fund）以及美國(guó)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)制造聯(lián)合會(huì)（SEMI-NBMC）的資助。

丹尼爾同時(shí)也是致力于微針技術(shù)商業(yè)化的公司 DermiSense, Inc. 的創(chuàng)始人和高管。

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