赵远锦教授Science Bulletin：仿螳螂爪子的卡扣微针贴片

自然界中螳螂能够牢牢抓住猎物通常依赖于它们的捕捉足在夹紧时形成的卡扣状结构。近日，受螳螂捕捉足上的倒刺结构启发，东南大学赵远锦教授（点击查看介绍）研究团队利用具有良好磁响应性的磁流体开发出一种尖端从两边向中间倾斜的卡扣状水凝胶微针贴片。这种卡扣状微针贴片不仅解决了传统微针与皮肤的贴合性不强、容易掉落的问题，还优化了制备方式缩短了制备时间、降低了技术难度。该研究成果于以“Bio-inspired Clamping Microneedle Arrays from Flexible Ferrofluid-configured Moldings”为题发表在Science Bulletin 上，论文第一作者为2015级本科生张筱萱，赵远锦教授为论文通讯作者，东南大学为第一完成单位。

在本研究中，研究人员首先通过施加磁场使磁流体分散形成整齐排列的液滴，并调节磁场强弱和方向来调整液滴的半径和倾斜角度；随后利用光掩模板分三次固化覆盖磁流体的聚合物前体溶液，得到具有尖端从两边向中间倾斜的孔洞的阴模板；最后，通过复制上述的阴模板，可以制备得到具有不同倾斜角度的卡扣状微针。制备的微针阵列和皮肤具有很好的贴合性，不论是处于静止状态还是运动状态都能在皮肤上贴附较长时间。另外，该微针阵列可以增强经皮给药效率、实现药物缓释，且不会引起皮肤出现炎症等不良反应，可应用于多种生物医学领域。

图1 仿螳螂爪子的卡扣状微针阵列

图2 模板复制法得到的卡扣状微针

研究的最大意义在于，以动态磁流体为主结构通过模板复制法制备尖端向中心倾斜的卡扣状微针贴片，这种微针的皮肤贴合性能得到了增强，有望用于可穿戴设备等许多重要领域。

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Bio-inspired Clamping Microneedle Arrays from Flexible Ferrofluid-configured Moldings

Xiaoxuan Zhang, Fengyuan Wang, Yunru Yu, Guopu Chen, Luoran Shang, Lingyu Sun, Yuanjin Zhao

Sci. Bull., 2019, DOI: 10.1016/j.scib.2019.06.016

导师介绍

赵远锦

https://www.x-mol.com/university/faculty/41619