傅润卿，上海交通大学口腔正畸学博士 阅读原文 有趣的问题，主要原因不是没有，而且目前也有微针采血针，问题是应用范围。 这是一个仿生学的问题。 先来看一下蚊子吸血的过程。因为不是学生物的，所以我去查了一下蚊子吸血的过程。 蚊子吸血的工具是它的口器，口器的结构并没有想象的那么简单。 图片来自网络 A 图是一个解剖图，B 图是口器的横截面。包裹在最外面的紫红色的 Labium（li）是下唇，包裹在下唇里面上部的淡蓝色的 Labrum（l）是上唇，上唇下方黄色的 Hypopharynx（h）是昆虫舌，昆虫舌两侧红色的 mandible（m）是昆虫上颚，上颚下方的绿色区域 maxilla（mx）是昆虫下颚。 这些结构都不是硬性的结构，而是韧性的，下唇扶住口器，负责固定位置。 在下唇确定位置后，上下颚进入到皮肤和皮下组织。上下颚看起来尖锐，但是实际上人家可以在组织内自由游走，寻找到合适的毛细血管。而且下颚上还有倒刺，可以挂住组织，在组织里也不打滑。 找到合适的毛细血管后，上下颚刺入后，上唇和昆虫舌就进入到毛细血管。昆虫舌将蚊子的唾液注射进血管，唾液里含有麻醉剂和抗凝血剂，这一步其实就是局麻的步骤，所以接下来上唇吸血的过程就感觉没那么疼。[1] 说简单点，蚊子吸血是一个刺入皮下，寻找到毛细血管，局麻下吸血的过程。 那么一只蚊子的口器直径是多少呢？真正进入组织的上唇曲率半径只有 100-200nm，而下颚的曲率虽然大了一点，但是也只有几百 nm，而且这两个主要功能是穿刺的结构，越靠近尖端的位置硬度越大。所以是一个尖端极硬但是后面又很有弹性的结构。从这个角度考虑目前能够人工合成的工业纯铁晶粒半径 1~100μm，单晶体颗粒的半径跟口器管状结构就差了 10~100 个数量级。由于口器的直径非常小，所以很容易避开皮下的痛觉神经末梢。 接下来，看运动模式，蚊子刺入皮肤的过程其实不是像扎针一样是一个平直的过程。在刺入皮肤的过程中，口器先绷紧，带有冲量的刺向皮肤，在冲刺的过程中还带有变化的震动。这样的冲刺过程才能够实现以口器的硬度进入皮肤。这个运动过程的模拟，只通过人手几乎是不能实现的，必然只能通过机器来实现。 刺入力来看，蚊子刺入皮肤的平均力值为 16.5μN，而目前常用的普通注射器刺入力则到十几 N，差了 6 个数量级。[2] 目前模仿蚊子进行注射器的设计已经出现了各种各样的微针系统（Microneedle System）。主要分为四大类：实心微针、涂覆微针、溶解微针、中空微针。前面三种说白了都是建立通道，向身体内导入药物的。只有第四种有实现采血的可能。 图片来自网络。从左到右依次为实心微针、涂覆微针、溶解微针和中空微针。 而且，微针技术应用于采血检测在技术研发、生物实验乃至实践应用方面都已经在快速的发展中。 最近，瑞典和加拿大科学家报道了可用于药物注射以及血液采集的微针系统，黄金中空微针不到半毫米，血液通过微针进入检测腔时，检测强的光纤通过检测激光吸收率检测血液情况。[3] 图片来自 Integrated hollow microneedle-optofluidic biosensor for therapeutic drug monitoring in sub-nanoliter volumes 东京大学报道了纸样多孔微针应用于指尖采血检测血糖的研究[4]。 图片来自 Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes 也就是说微针采血不是问题，那么真正的问题其实在于检测。 现在已经有商品化的阵列式微针采血针可以应用于采血和检测，只是采血量是在不多，能够应用的范畴有限，只能用于筛查血糖、微量元素、表面抗原一类的指标。此外由于毛细血管处于循环的末梢状态，能够体现身体指标的准确性也有待商榷。所以临床上大部分检测指标还是会采用传统静脉采血的方法用于检测。 阅读原文
