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  近日，南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院高兵兵副教授團隊在國際知名材料科學(xué)學(xué)術(shù)期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19.00）發(fā)表“Rolling Stone Gathers Moss: Rolling Microneedles Generate Meta Microfluidic Microneedles (MMMs)”的研究成果，該團隊報道了基于滾動微針制備仿生超結(jié)構(gòu)微流體微針芯片（MMMs）用于高效傷口管理的最新研究。作者采用商品化滾動微針實現(xiàn)雙面滲透和圖案化設(shè)計，它既能用于制備微針，又可以構(gòu)建三維多層微流體通道。這種制備方法具有快速簡便高效的優(yōu)勢，該生物啟發(fā)的MMMs貼片的不僅在傷口管理，而且在臨床給藥、POCT等領(lǐng)域都具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ暇┕I(yè)大學(xué)藥學(xué)院碩士二年級研究生周錢（研究生國家獎學(xué)金獲得者）為第一作者，高兵兵副教授為該論文的唯一通訊作者。

圖1. 超結(jié)構(gòu)微流體微針（MMMs）用于智能傷口管理（包括運動傳感、生化分析和傷口愈合）的示意圖。A.實驗中使用的商品化滾動微針正面，側(cè)面和細節(jié)圖。B.受生物啟發(fā)的1D,2D和3DPCs。C滾動微針制備基于PC膜的微流體微針示意圖。D在傷口愈合的應(yīng)用示意圖及多層結(jié)構(gòu)示意圖。

  作者提出了利用商品化的滾動微針（RMNs）在膜上生成超結(jié)構(gòu)模板的方法，制備出多功能集成的微流體芯片（MMMs）（圖1）。通過在所需位置直接使用滾動微針實現(xiàn)雙面滲透和圖案化設(shè)計，它既能用于制作微針，又可以構(gòu)建三維多層微流體通道。利用制作出來的微流體微針貼片最終實現(xiàn)了全面的傷口管理。

1.滾動微針

圖2. MMMs 貼片的制作過程和表征。(A) 在 PDMS 模具上滾動 RMNs 后剩余孔的示意圖。拉伸模具后，分別填充絲纖維蛋白溶液和EPC單分散納米粒子。干燥后，用 RMNs穿孔，最后得到不同材料的帶孔 的MNs貼片。(B) (i) RMNs 的頭部和針細節(jié)的正面和側(cè)面示意圖（比例尺：25 mm）。(ii) 示意圖僅顯示 MNs 和特定局部細節(jié)。(iii) 示意圖僅顯示單側(cè)孔及其局部細節(jié)。(iv）同時顯示 MN 形態(tài)和孔及其局部細節(jié)的示意圖（從 ii 到 iv；比例尺：500 μm）。(C) 使用 RMN 進行軋制的圖案示意圖分別為 "A"、"F"、"M"、"十"、"N"、"K"、"＃"和 "一"（比例尺：15 毫米）。

2.MMMs上的生物傳感器

圖4 MMNs 敷料對表皮傷口的活體治療評估 (A) 不同組別在 0、3、5 和 12 天的代表性照片和傷口輪廓。(比例尺：6 毫米）（平均值 ± SD；n = 6）。(B) 不同組傷口的 HE 染色和 Masson 染色；紅色箭頭表示傷口邊緣（比例尺：6 毫米）。(C) PC 的熒光對 IL-6 和 CRP 不同處理時間的反應(yīng)（i）。它們的熒光強度比較見 (ii)。(D) 傷口面積的量化（平均值 ± SD；n = 6）。(E) CT26 細胞的活/死染色圖像。

  綜上所述，該研究受生物啟發(fā)使用了 RMNs 設(shè)計基于PC的新型 超結(jié)構(gòu)微流體微針（MMMs） 貼片。以軸向陣列排列的 RMNs 作為簡便的微針設(shè)計模板，同時在 PC 膜上進行了圖案化設(shè)計促進了雙面滲透，形成了3D超結(jié)構(gòu)微流體通道。與PC 膜的結(jié)合，可以產(chǎn)生獨特的結(jié)構(gòu)色和熒光增強作用。作者對小鼠傷口中的炎癥因子（如 IL-6 和 CRP）進行的實時監(jiān)測證明了 MMMs 貼片在傷口管理和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的潛力。本研究在流體控制方面實現(xiàn)了突破，為臨床給藥和護理點檢測的應(yīng)用提供了新的可能性。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202316565