基于微针的间质液核酸检测技术：推动精准诊断与慢性病监测的革新平台

本综述系统探讨了微针（MN）介导的间质液（ISF）核酸检测平台的发展，重点涵盖MN采样原理与优化、核酸富集与扩增策略（如等温扩增）、传感工具开发及医学转化挑战，为开发兼具微创采样、便携性与实时监测功能的核酸检测技术提供了重要见解。

　　

Highlight

MN介导的ISF采样

尽管间质液（ISF）在生物医学检测方面潜力巨大，但其所处位置和成分敏感性使得高保真采样在技术上充满挑战。本节将重点介绍ISF采样的优势与临床应用，并总结主要的提取技术（见表1）。

材料与制造工艺

如表2所总结，不同的制造方法赋予微针（MN）独特的结构特性、材料属性和功能能力，最终决定了它们是否适合各种应用。基于材料添加和去除的基本原理，MN制造技术可分为三类：成形法、减材法和增材法（图3）。本节将详细概述这三种MN制造方法。

ISF中的核酸检测靶点

在ISF中存在多种核酸，包括被广泛研究的循环游离DNA（cfDNA）和微小RNA（miRNA），以及其他核酸如cfRNA、长链非编码RNA（lncRNA）和修饰核苷。本综述将重点关注基于MN的ISF检测中两类主要的生物标志物，即cfDNA和miRNA，讨论其最新进展和未来应用。

MN耦合传感分析技术

传统实验室设备体积庞大且复杂，这与MN系统追求小型化、便携性和实时功能的核心要求从根本上不兼容。基于此，基于MN的传感技术已分化为两条技术路径：（i）分离式传感路径，其中MN主要作为采样装置；（ii）集成式原位传感，信号采集和转导直接在MN界面发生。

医学转化挑战

基于MN的核酸传感前景广阔，然而从功能原型到可靠的医疗设备之路充满重大挑战。该技术的成功临床转化需要经过深思熟虑的多学科努力，以应对复杂的生物、技术和监管环境。本节将剖析其中最关键的障碍，从异物反应和传感器生物污染到灭菌的复杂性。

结论与展望

微针（MN）传感器的发展改变了依赖侵入性血液采样的传统诊断模式，为直接、连续获取间质液（ISF）提供了一种高效便捷的手段。新兴的增材制造技术能够精确制造复杂的MN结构。通过将MN与负压、毛细作用等采样机制相结合，从ISF中获取核酸的效率和质量得到了显著提升。