尿酸是人体嘌呤代谢的最终产物，高水平的尿酸可能导致一系列健康问题。尿酸形成单钠尿酸盐（MSU）晶体的生理饱和阈值为6.8 mg/dL（360 μM）。血清尿酸水平超过这一限制表明存在高尿酸血症[1]。高尿酸血症被认为是痛风的主要病因[2]，并与代谢综合征、2型糖尿病、高血压、心血管疾病和慢性肾病密切相关[3]。持续监测尿酸水平对于预防和管理这些疾病至关重要。然而，目前的尿酸检测方法依赖于侵入性血液采样，这降低了患者的依从性[4]，并且存在感染风险。此外，需要专门的设备和训练有素的人员，导致诊断和治疗的延迟。
间质液（ISF）是包围组织细胞的细胞外液，通过毛细血管过滤形成。ISF的组成与血浆非常相似，使其成为生物采样的有希望的来源[5]。微针（MNs）由多根细针组成，长度足够穿透角质层而不接触更深的毛细血管或神经，能够实现微创和无痛的ISF检测。例如，开发了一种基于GelMA的微针用于从ISF中提取葡萄糖和万古霉素[6]。在10分钟内，大约提取了4 mg的ISF，检测到的葡萄糖和万古霉素浓度与血浆中的浓度相当，验证了该方法的效率和定量准确性。此外，还制备了一种使用透明质酸作为聚合物材料的可膨胀微针。在10分钟内提取了大约2.3 mg的ISF，并可通过离心有效回收，用于检测代谢物，包括葡萄糖和胆固醇[7]。此外，还开发了一种使用热溶性聚合物聚乙烯醇（PVA）作为聚合物材料的可扩展微针。在12分钟内，提取了大约4.4 mg的ISF，随后通过在60°C下溶解PVA微针来收集生物标志物，如葡萄糖[8]。总体而言，使用可膨胀微针进行ISF提取和生物标志物/药物检测是一种简单、无痛且有效的方法，为传统的血液采样和检测方法提供了潜在的补充或替代方案。
将微针与电化学技术结合可以实现无需复杂检测仪器的自我检测。例如，通过在针尖电镀铂（Pt）作为工作电极和银/氯化银（Ag/AgCl）作为参比电极，开发了一种用于检测ISF中葡萄糖的微针[9]。这种基于微针的葡萄糖传感器表现出17.73±3 μA/mM的葡萄糖检测灵敏度和3–20 mM的检测范围。最近，有报道使用基于酶催化反应的简单比色方法进行即时诊断和现场分析。例如，开发了一种利用葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶的双酶系统的葡萄糖比色微针[10]。当血糖超过正常水平时，比色底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）会发生可见的颜色变化，从而实现葡萄糖浓度的量化。此外，还开发了一种基于尿酸酶和聚吡咯纳米粒子系统的尿酸比色微针[11]。当尿酸浓度达到400 μM时，在尿酸酶和聚吡咯的催化作用下，TMB会发生可检测的颜色变化，从而实现尿酸的灰度值量化。然而，由于ISF中某些生理成分的浓度较低，比色检测所需的颜色变化可能难以观察，从而限制了其广泛应用。
离子导入法是一种非侵入性技术，通过电迁移和电渗透有效收集皮肤组织中的目标离子[12]，从而提供生理和病理信息。当与贴片结合使用时，离子导入法可以电控并增强葡萄糖通过角质层的渗透，从而提高基于酶的葡萄糖传感器的灵敏度[13]。然而，角质层屏障的存在可能会影响离子导入法检测的准确性。为了解决这个问题，Cheng等人[14]设计了一种包含固体微针阵列和离子导入法的设备用于糖尿病监测。微针能有效穿透角质层，创建微通道，促进ISF中葡萄糖的离子导入提取。与单独使用离子导入法相比，这种方法使葡萄糖提取量增加了1.6倍。体内实验表明，使用该系统获得的测量结果与商用血糖仪的结果高度相关。同样，Li等人[15]开发了一种基于介孔微针和离子导入法的电子设备用于葡萄糖监测。介孔微针能够无痛地穿透角质层，增强皮下物质交换。结合离子导入法，该系统促进了葡萄糖的提取，并能够精确监测糖尿病大鼠的血糖波动。因此，离子导入法与微针的结合是一种提高ISF成分检测灵敏度的有效策略。
离子导入法还可以增强经皮药物渗透并促进按需药物递送。例如，使用0.06 mA/cm2的低电流密度提高了非甾体抗炎药（如布洛芬、吲哚美辛和阿司匹林）的经皮效率[16]。药物解离程度（由pKa值表示）在决定离子导入法增强的渗透程度中起着关键作用。在0.5 mA/cm2的电流密度下进行离子导入时，从溶解微针中释放的舒马曲坦琥酸盐的累积经皮渗透量在6小时内几乎比被动扩散增加了两倍[17]。
离子导入法与微针的结合产生了协同效应，通过电刺激实现药物的调控释放。例如，开发了一种用于按需递送胰岛素载纳米囊泡的离子导入驱动多孔微针贴片[18]。该系统在经皮胰岛素递送方面表现出优异的可控性和效率，使糖尿病大鼠的降糖效果持续了5.4小时。此外，还利用了各种物理增强技术（如微针、激光和离子导入法）来提高多奈哌齐盐酸盐的经皮渗透性[19]。微针与离子导入法的结合实现了更高的渗透性（1000 μg/cm2），而单独使用离子导入法仅为623.4 μg/cm2）。此外，皮肤微孔化和离子导入法的结合不仅减少了药物渗透的滞后时间，还提供了更灵活的治疗方案，以满足个别患者的需求。
在这项研究中，使用PVA作为聚合物基质开发了用于ISF中尿酸即时检测的微针。这些微针包含了一种比色系统，包括TMB、硫化铂（PtS?）、尿酸酶和掺铝氧化锌（AZO）。采用离子导入技术来增强尿酸的提取，从而提高比色检测的灵敏度。此外，还使用PVA作为聚合物基质制备了装载双氯芬酸钠（DS）的微针。研究了DS装载微针（DS-MNs）在离子导入下的体外渗透行为和机制。使用急性痛风性关节炎（AGA）的大鼠模型评估了DS-MNs结合离子导入法的抗炎和镇痛效果。
