近日，9778818威尼斯、中南医院药学研究院黎威教授团队在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=16.744）在线发表了题为“A swellable bilateral microneedle patch with core-shell structure for rapid lactate analysis and early melanoma diagnosis”的最新研究成果。 

乳酸是运动医学和临床护理的一个关键分析靶标，是仅次于葡萄糖的第二大生物标志物。高乳酸水平是肿瘤酸性微环境形成的关键，肿瘤的发生发展与高乳酸水平的产生和积累密切相关。因此，乳酸检测对临床疾病诊断和健康状况监测具有重要意义。

基于此，黎威课题组设计了一种核壳结构的双层微针贴片，可以与皮肤组织液作用从而检测体内乳酸水平。壳层由包裹乳酸氧化酶(LOx)和辣根过氧化物酶(HRP)的膨胀材料制成，核心由羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD) 制备，并且含有两种底物：一种是3,3 '，5,5 ' -四甲基联苯胺(TMB)，另一种是n-乙基-(3磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐(TOPS)和4-氨基安替比林(4-AAP)。当微针插入皮肤时，壳层能迅速吸收足够的组织液，并在壳层酶的作用下将乳酸转化为羟基自由基。壳层产生的羟基自由基会与核心的底物发生反应，从而显示两种可见的颜色变化。这种双层微针的设计可以通过提取皮肤的组织液，在短时间内快速分析乳酸水平，具有较高的检测精度。该微针贴片可准确分辨出大鼠静息与运动状态下的不同乳酸水平，且与大鼠血液中乳酸水平呈现良好的相关性。最重要的是，该微针贴片能够检测出早期黑色素瘤小鼠中异常升高的乳酸水平，从而显示出其在临床早期肿瘤诊断中的巨大潜力。

9778818威尼斯、中南医院药学研究院为论文第一单位，2020级硕士生杨惠媛和2022级在读博士生江雪为论文共同第一作者，黎威教授为论文独立通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、以及9778818威尼斯启动经费的资助。

图：具有内外双层结构的双色微针传感器的制备

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722062106?dgcid=author