血液中含有丰富的生物学信息，标准的临床检测包括采集血液和分析游离核酸。对无创取样和个性化生理监测的需求日益增长，激发了人们探索与血液中RNA有相似比例的组织间质液的兴趣。因此，开发一种简洁、稳健的微创方法以在真皮间质液中采集足够的目标核酸同时实现检测势在必行。
Scheme 1.MeHA/DNA-MNs贴片用于ISF中miRNA原位快速采样和敏感检测
近日，深圳大学董海峰教授团队在ACS Nano上发表了包覆程序化DNA水凝胶的微针阵列用于真皮间质液中MicroRNA快速采集和敏感检测的研究。MeHA/DNA 水凝胶具有均匀分布的孔隙，这种交联网络结构不仅增加了 MN 的表面积，而且增强了其对样品的提取能力。MeHA-MNs 微针和 MeHA/DNA-MNs 微针贴片的机械强度相似，表明 DNA 水凝胶对机械强度的影响很小。蓝光曝光时间影响 MNs 贴片的交联程度，因此探索了具有不同蓝光曝光时间的 MNs 贴片的机械强度和溶胀率。
图3.交联 MeHA/DNA-MNs 贴片制造工艺示意图及其性能表征
使用小鼠模型来研究体内 MN 贴片的性能。将 MN 贴片压入小鼠背部皮肤，4 h后去除 MNs 贴片后，小鼠皮肤上出现了一系列微孔。这些微孔在去除 MNS 5 分钟内消失， 30 分钟后皮肤未观察到红斑或水肿，这些结果验证了MNS不会引起任何炎症反应，皮肤的快速恢复大大降低了潜在的感染风险。此外，探讨了该平台是否可用于检测肿瘤小鼠中的 miRNA。用拇指将MNs贴片压入肿瘤部位的皮肤，然后用医用胶带固定。4 小时后，取出 MNs 进行荧光成像。与没有肿瘤的小鼠相比，穿入荷瘤小鼠皮肤的 MNs 显示出更高的荧光强度，有力地证实了 MeHA/DNA MNs 在体内采样和分析皮肤 ISF 中 miRNAs 的巨大潜力。
图5. 利用MeHA/DNA-MNs微针贴片提取小鼠皮肤ISF和荧光信号分析miRNA
MeHA/DNA-MNs贴片不仅具有较高的机械强度，可以穿透皮肤，而且由于其高的水亲和力，可以在短时间内提取足够的ISF用于分析。在DNA凝胶中精心设计了一种用于ISF中miRNA分析的级联toe介导的DNA链置换反应检测系统。在小鼠模型中证实有效且可敏感地监测乳腺癌相关miRNA。MeHA/ DNA - MN具有良好的采样和灵敏的原位检测能力，在临床应用中具有微创个性化诊断和实时健康监测的巨大潜力。
相关论文发表在ACS Nano上，北京科技大学博士研究生杨琦琦和硕士生王夜宇共同为文章的第一作者， 董海峰教授为通讯作者。
原文链接：
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06261
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