4D打印微针头让打针不再是“痛事” 学术资讯

微针阵列具有后向倒刺，刺入皮下后可与组织互锁，附着力较强。

将来，患者在接受注射治疗或者血液样本采集时，可能不再需要忍受皮下注射之苦。《先进功能材料》杂志报道，美国罗格斯大学的工程师们利用4D打印技术，制造了一种微型针头。这种针头通过模拟寄生虫，增强了组织附着性，有望取代皮下注射使用的针头。

3D打印是一层一层地构建目标物体。4D打印在此基础上更进一步，引入时间作为第四维度——其使用的智能材料可以在打印完成后，随时间推移改变形状。罗格斯大学机械与航空航天工程学院助理教授、论文作者Howon Lee说：“我们设计的4D打印微针阵列或可为患者提供微创、无痛和易用的治疗方式。”

皮下注射针头广泛应用于医院和实验室，主要用于抽取血液样本和注射药物。皮下注射使患者感到疼痛，导致皮肤瘢痕产生，并有感染风险。对诸如糖尿病患者这样的病人而言，皮下注射风险更高——他们每天都需要用针头多次采集血样来检测血糖水平。

此前，微型针头因其微创、疼痛感少和感染风险较低等优点，已经受到了研究人员的关注。然而，从长远来看，它们对组织的附着力过低是最主要的问题。在自然界中，部分昆虫和生物已经进化出了强组织附着性的微观特征。例如寄生虫的微钩、蜜蜂的带刺刺针，以及豪猪的鳞状刺。受此启发，罗格斯大学的工程师们结合微3D打印技术和4D打印方法，设计了一种具备后向倒刺的微针阵列，它在刺入体内时可与组织互锁，附着力显著增强。研究人员以鸡肉组织进行了模型实验，发现新型微针与鸡肉组织的附着强度是倒钩微针的18倍。研究人员认为，新型微针在药物输送、生物液体收集和生物传感方面表现出良好的应用前景。

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编译：雷鑫宇

审稿：阿淼

责编：唐林芳

期刊来源：《先进功能材料》

期刊编号：1616-301X

原文链接：

https://phys.org/news/2020-02-high-tech-painful-shots.html