2026年11月6日，全北国立大学（JBNU）的一个研究团队利用韩国传统桑皮纸（韩纸）制作了一种可穿戴贴片。贴片上带有3D打印微针，用于药物输送，以及用于无线追踪汗液中尿酸水平的打印电极。尿酸是医生用于治疗痛风和高尿酸血症的生物标志物。这些微针采用光固化打印工艺制成，无需粘合剂即可固定在纸上。与未改进的设计相比，它们可容纳的药物量约为两倍。传感器能够检测纳摩尔浓度的尿酸，读数与实验室仪器的结果相符。这项研究由 Sooman Lim 教授领导，以题为“Breathable mulberry paper-based theranostic patch integrating3D-printed microneedles for drug delivery and wireless sweat-wicking uric acidsensing”的论文发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上，Aqila Che Ab Rahman 和 Habibulla Imran 为共同第一作者。
在多孔片材上进行无胶印刷
通常情况下，将刚性微结构连接到柔性纤维片上需要粘合层。而JBNU研究团队则直接将针头固化在韩纸上。优化后，针头的载药量达到25.36%，而基线版本的载药量仅为12.6%。这些针头能够缓慢释放模型染料，在80小时内释放了超过一半的染料（56.41%）。在离体大鼠皮肤上，这些针头能够达到约954微米的深度，并保持形状。研究团队之所以选择纸质而非塑料薄膜，是因为汗液会吸收水分。聚合物背衬的贴片会使水分滞留在皮肤上，刺激皮肤并增加汗液采样难度。而韩纸的纤维网络则能迅速吸走水分。水滴的表面接触角在六秒内从72.19°降至7.96°。
汗液的实验室匹配读数
目前尿酸监测主要依赖血液检测，而基于汗液的贴片则提供了一种无需针头即可进行居家监测的途径。这种印刷式电化学传感器的检测范围为0.01至8微摩尔，最低检测浓度可达9.3纳摩尔。研究团队使用缓冲溶液和真实汗液，通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术进行了验证。结果表明，该传感器能够回收已知量的98.1%至101.3%。监测设备在实际测试中也表现出色。表面在13秒内即可干燥，三次重复测量结果一致，且无线链路功耗仅为15毫瓦。
△一种透气性良好的桑皮纸贴片，结合了3D打印微针和无线尿酸传感技术，可用于可穿戴健康护理。图片来自全北国立大学。
一种基质，两种独立测试
递送和传感功能尚未在活体上协同运行。它们各自都经过了单独测试。林教授解释道：“我们的研究结果表明，将基于微针的药物输送和无线汗液传感技术结合在单一透气基底上具有巨大潜力。虽然我们分别评估了这些功能，但研究结果为未来能够整合治疗和实时健康监测的设备奠定了基础。”接下来，研发团队计划用临床药物代替模型染料，进行皮肤安全性研究，并在人体上实时试用该贴片。
将治疗和诊断功能集成到一台可穿戴设备中
林教授的实验室此前就曾研究过可穿戴打印设备。他们与武汉长弢新材料有限公司合作，利用钛酸钡和聚偏氟乙烯（PVDF）复合材料3D打印出压力传感器，这些传感器能够利用人体运动的能量自行供电。这款纸质贴片将这项研究从传感扩展到了治疗领域。它不仅解决了佩戴舒适度的问题，还解决了监测病情和治疗病情之间的分离问题。
打印微针技术是一个新兴领域。贝尔法斯特女王大学开发了一种可溶解的皮肤癌贴片。该团队在打印前将两种抗癌化合物混合到树脂中，这样药物就能渗透到每根微针内部，而不是仅仅涂覆在针体表面。此前，斯坦福大学和北卡罗来纳大学教堂山分校利用Carbon公司的CLIP工艺打印了一种微针疫苗贴片。该贴片产生的免疫反应大约是肌肉注射的十倍。
△斯坦福大学和北卡罗来纳大学的科学家利用3D打印技术制造出一种微针疫苗贴片。图片来自北卡罗来纳大学。
其他研究团队已经开始将传感技术与药物输送相结合。四川大学华西医院和香港中文大学的研究人员组成的团队开发了一种闭环伤口敷料。这种敷料使用带倒钩的打印针，中实心针用作电极读取组织阻抗，空心针则用于输送药物。在希腊，雅典国立卡波季斯特里亚斯大学的研究人员打印了一种电化学环，可以读取汗液中的葡萄糖含量并显示在智能手机上。
JBNU 的贡献在于基材本身。透气纸基底使长效治疗诊断贴片更实用。最终能否应用于临床将取决于整合的人体试验结果。
来源：南极熊
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