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受寄生虫启发的微型高科技针头可帮助消除痛苦的注射

时间：2022-04-10 15:25:05 来源：

这种微针阵列具有向后的倒钩，当插入时倒钩与组织互锁，从而增强了附着力。

4D打印产生了受寄生虫启发的细小针头，可以代替皮下注射针头。

将来可能无需使用皮下注射针头疼痛即可注射，注射药物和获取血液样本。

根据《高级功能材料》杂志的一项研究，罗格斯大学的工程师通过4D打印创造出了细小的针头，可以模仿附着在皮肤上的寄生虫，并且可以代替皮下注射针头。

3D打印可逐层构建对象，而4D则采用了经过编程可在打印后改变形状的智能材料。时间是使材料变形为新形状的第四个维度。

高级作者Howon Lee表示：“我们认为我们的4D打印微针阵列将使微创，无痛且易于使用的微针更健壮和持续使用，以递送药物，愈合伤口，生物传感和其他软组织应用。”是新不伦瑞克省罗格斯大学工程学院机械与航空航天工程系的助理教授。

这种微针阵列具有向后的倒钩，当插入时倒钩与组织互锁，从而增强了附着力。

皮下注射针头在医院和实验室中广泛用于提取血液和注射药物，从而引起疼痛，皮肤疤痕和感染风险。糖尿病患者经常每天用针多次采集血样以监测血糖水平。

微针（微型针）因其短，薄且微创，减轻疼痛和感染风险且易于使用而受到关注。但是从长远来看，它们对组织的粘附力弱是药物控制或生物传感的主要挑战，这涉及使用一种设备来检测DNA，酶，抗体和其他健康指标。

在自然界中，一些昆虫和其他生物已经发展出附着在组织上的微观特征，例如寄生虫的微钩，蜜蜂的带刺的ers子和豪猪的鳞茎。受这些实例的启发，罗格斯（Rutgers）工程师开发了一种微针，该微针在插入时可与组织互锁，从而增强粘附力。他们结合了微型3D打印技术和4D打印方法，在微针上创建了倒钩。

以鸡的肌肉组织为模型，研究人员表明，与无刺的微针相比，其微针的组织粘附力强18倍。该研究说，它们的创造优于先前报道的例子，从而导致更稳定，更稳健的药物输送，生物流体的收集和生物传感。

参考：Daehoon Han，Riddish S. Morde，Stefano Mariani，Antonino A. La Mattina，Emanuele Vignali，Chen Yang，Giuseppe Barillaro和Howon Lee所著的“具有后向倒钩的生物启发式微针阵列的4D打印，以增强组织粘附性”，2月4日， 2020年，先进功能材料.DOI：
10.1002 / adfm.201909197

这项研究的三位主要合作者包括前罗格斯大学博士生Daehoon Han，他现在是明尼苏达大学的博士后，前罗格斯大学硕士生Riddish S. Morde，以及意大利比萨大学的研究员。罗格斯大学的博士生陈阳和比萨大学的研究人员为这项研究做出了贡献，这项研究由新泽西州健康基金会和意大利教育，大学与研究部资助。

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