研究人员使用一系列几乎太小而无法看见的小针头，开发了一种微创技术来取样一种在很大程度上未开发的人体流体，该技术有可能为常规临床监测和常规的信息来源提供新的信息来源诊断测试。
关于身体的生化信息最常见的是对血液的分析（仅占人体液体的6％），但在传统上很难获得的其他体液中也可以找到有价值的信息。研究人员现在已经开发了一种提取皮肤的方法间质流体（ISF）使用一种简单的皮肤技术在身体组织中的细胞之间循环，该技术可以提供一种新方法来研究细胞的代谢产物，获得诊断生物标志物，并鉴定通过皮肤吸收的潜在毒素。由于真皮间质性液体不像血液那样凝结，因此基于微针的提取可以提供一种新方法，以连续监测葡萄糖和其他关键的健康指标。
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报告了针对基于微针的ISF采样的人类试验的结果科学翻译医学。这项研究由佐治亚理工学院和埃默里大学研究人员进行的研究，部分得到了亚特兰大国立卫生与儿童医疗保健的部分支持。
“间质性液体起源于血液，然后从毛细血管中泄漏出来，将营养物质带入人体组织中的细胞。Because interstitial fluid is in direct communication with the cells, it should have information about the tissues themselves beyond what can be measured from testing the blood,” said Mark Prausnitz, Regents Professor and J. Erskine Love Jr. Chair in Georgia Tech’s School of Chemical and Biomolecular Engineering. “This微针基于基于的技术可以提供一种微创和简单的方法，以获取这种间隙流体，以使其可用于医学诊断和研究应用。”
ISF很难采样。用于监测ISF中的葡萄糖的留置仪器已经存在，其他研究人员已经使用手术植入的管道和真空创建的水泡在皮肤中提取ISF，但是这些技术不适合常规的临床诊断使用。
由第一作者Pradnya Samant领导的研究人员使用了一个贴片，其中包含五个固体不锈钢微针，长度为一百英寸。通过将斑点以一定角度的角度压入50名人类受试者的皮肤中，它们创建了仅进入含有ISF的皮肤外层的浅微孔。然后，研究人员对含有毛孔的皮肤区域进行了吸力，并获得了足够的ISF来进行三种类型的分析。为了进行比较，他们还采用了血液样本，并使用较旧的水泡技术获得了ISF。
准确确定生物标志物在ISF中可用，研究人员需要避免将血液与ISF混合在一起。尽管皮肤外层不存在主要的血管，但插入微针可能会损坏那里的毛细血管。在他们的研究中，研究人员发现，如果他们在插入微针后慢慢增加吸力，他们就可以清除血液。
每个测试对象的总体提取过程大约需要20分钟。志愿者可以很好地容忍该过程，并且微小的毛孔在一天之内迅速愈合，刺激性最小。
使用液相色谱分析提取的液体在埃默里大学分析质谱识别所含化学物种的技术。总体而言，大约有10,000种独特的化合物，其中大多数在血液样本中也发现。但是，在血液中未发现约12％的化学物种，而在ISF中发现了其他化学物种的水平高于血液。Prausnitz说：“皮肤是代谢活性的，并且充满了正在改变液体的细胞。”“我们发现其中一些化合物是ISF独有的，或者在那里富集，这就是我们希望找到的。”
尽管可以分析ISF所独有的所有化合物，但研究团队确定了应用于皮肤的产品的组成部分（例如手洗），以及可能通过皮肤进入身体的农药。这一发现可能为使用微针技术进行皮肤病学和毒理学研究奠定了基础。Prausnitz说：“如果您想看看皮肤随着时间的推移积聚的内容，这可能会提供一种获取有关这种暴露的信息的方法。”“这些材料可能会积聚在我们体内的组织中，但在血液中找不到。”
研究人员还从ISF中确定了咖啡因的药代动力学和葡萄糖的药效学 - 都是小分子，表明可以从该技术中获得动态生物标志物信息。这些测量结果表明，ISF可以利用流体不凝结的事实来连续监测此类化合物。
Prausnitz说：“我们受到鼓励，我们发现血液与间质液葡萄糖之间存在良好的相关性，这表明我们可能能够基于这项技术具有连续的葡萄糖监测系统。”基于微针的系统可以通过允许传感组件保留在皮肤表面上，从而为现有的植入式葡萄糖传感器提供侵入性较小的替代品。
在未来的研究中，Prausnitz希望减少提取ISF所需的时间，并通过消除真空泵来简化过程。对液体中发现的化合物的进一步研究也可能表明它们是否具有医学诊断价值。他说：“我们想使研究社区可用这项基于微针的技术，以使ISF通常可用于研究。”“组织间质液可以是与常规来源相互补充的生物标志物的新来源。这项研究提供了进一步研究的方法。”
资源：佐治亚理工学院
