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  近日，南京工業大學藥學院高兵兵副教授團隊在國際知名材料科學學術期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19.00）發表“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構微流體微針芯片（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雙面滲透和圖案化設計，它既能用于制備微針，又可以構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勢，該生物啟發的MMMs貼片的不僅在傷口管理，而且在臨床給藥、POCT等領域都具有巨大的發展潛力。南京工業大學藥學院碩士二年級研究生周錢（研究生國家獎學金獲得者）為第一作者，高兵兵副教授為該論文的唯一通訊作者。

圖1. 超結構微流體微針（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，側面和細節圖。B.受生物啟發的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在傷口愈合的應用示意圖及多層結構示意圖。

  作者提出了利用商品化的滾動微針（RMNs）在膜上生成超結構模板的方法，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雙面滲透和圖案化設計，它既能用于制作微針，又可以構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 的頭部和針細節的正面和側面示意圖（比例尺：25 mm）。(ii) 示意圖僅顯示 MNs 和特定局部細節。(iii) 示意圖僅顯示單側孔及其局部細節。(iv）同時顯示 MN 形態和孔及其局部細節的示意圖（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（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，該研究受生物啟發使用了 RMNs 設計基于PC的新型 超結構微流體微針（MMMs） 貼片。以軸向陣列排列的 RMNs 作為簡便的微針設計模板，同時在 PC 膜上進行了圖案化設計促進了雙面滲透，形成了3D超結構微流體通道。與PC 膜的結合，可以產生獨特的結構色和熒光增強作用。作者對小鼠傷口中的炎癥因子（如 IL-6 和 CRP）進行的實時監測證明了 MMMs 貼片在傷口管理和生物醫學應用方面的潛力。本研究在流體控制方面實現了突破，為臨床給藥和護理點檢測的應用提供了新的可能性。

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