水凝胶微针作为一种新型的经皮给药或检测载体，其吸水能力直接影响药物释放效率、检测灵敏度以及与生物组织的相互作用。本期，EFL结合3 篇用户案例，解析不同应用场景下水凝胶微针的吸水实验设计与关键结论，为相关研究提供参考。

案例 1：丝素蛋白基比色微针贴片的吸水实验

文章标题：Silk fibroin-based colorimetric microneedle patch for rapid detection of spoilage in packaged salmon samples

发表期刊：Food Chemistry

DOI：10.1016/j.foodchem.2022.135039

实验方法:

以 3% 明胶hydrogel模拟生物组织环境，将干燥的微针针尖插入明胶中，每2分钟记录一次重量变化。吸水前后用吸水纸吸干针尖表面水分，通过公式计算吸水率：Water absorption% = [(M - M0) / M0]×100。其中M0是针头插入明胶之前MN针头的干重，M是插入明胶后MN针头的总重量

实验结果：

微针的吸水能力随SilMA浓度变化呈先升后降趋势，7% SilMA浓度时吸水能力最强，6分钟内可完成大部分吸水，8分钟后趋于稳定。该浓度下的微针能快速提取组织液，满足实时检测三文鱼新鲜度的需求。

案例2：AlgMA-TSA水凝胶微针的吸水实验

文章标题：Artificial Intelligence-Assisted Bioinformatics, Microneedle, and Diabetic Wound Healing: A“New Deal”of an Old Drug

发表期刊：ACS Applied Materials & Interfaces

DOI：10.1021/acsami.2c08994

实验方法：

体外吸水测试：将 8% AlgMA 浓度的微针贴片浸泡在 37℃ PBS 中，定期测量其重量变化，计算吸水率。观察微针在吸水后的形态变化，评估其保持结构完整性的能力。

实验结果：

微针在30分钟内吸水率达250%，360分钟达到平衡（约590%），表明其能快速吸收伤口渗出液，维持湿润的愈合环境。高孔隙结构和亲水性使其在吸水后仍能保持稳定形态，避免对脆弱伤口组织的压迫。

案例 3：适配体响应型微针贴片的吸水实验

文章标题：An aptamer-responsive microneedle patch sensor platform combining with hybridization chain reaction amplification for detection of steroid hormone cortisol in skin interstitial fluid

发表期刊：Biosensors and Bioelectronics

DOI：10.1016/j.bios.2024.116935

实验方法：

优化蓝光交联时间（5s、10s、20s），通过重量法测定微针在琼脂糖凝胶中的吸水能力，计算吸水率。采用超景深显微镜观察吸水前后的形态变化，评估其提取ISF的效率。

实验结果：

吸水率随蓝光交联时间延长而降低：5s 交联时吸水率最高（约570%），20s 交联时最低（约190%）。10s 交联时吸水率约355%，处于中间水平，兼顾了机械强度（足以穿透皮肤）和吸水能力（可有效提取ISF）。

通过超景深显微镜观察微针贴片在吸水前后的微观形态。吸水前：微针呈规则金字塔结构，针尖锐利，阵列排列整齐；吸水后：微针体积显著膨胀，针尖仍保持基本结构但边缘略圆润，整体阵列未发生坍塌。

必看EFL Tips

介质选择：吸水实验需模拟目标应用环境（如明胶模拟组织、PBS 模拟体液、琼脂糖模拟皮肤），确保结果与实际场景匹配。

检测指标：常用吸水率、吸水速率等参数，结合重量法、形态观察（如超景深显微镜）评估吸水能力。

材料影响：水凝胶浓度（如 7% SilMA、8% AlgMA）和交联程度（如蓝光照射时间）显著影响吸水性能，需通过优化实验确定最佳条件。