水凝胶微针的药物释放行为是其实现精准治疗的核心指标——既要实现药物在靶部位的有效累积，又需通过可控释放维持治疗浓度，避免毒副作用。本期，EFL团队结合8篇用户案例，梳理水凝胶微针药物释放行为的关键表征方法，附具体文献图表及实验结果，为相关研究者提供参考。
案例1：《ACS Applied Materials & Interfaces》：AI辅助挖掘的TSA药物通过AlgMA微针的可控释放用于糖尿病伤口愈合
实验方法：研究者采用Franz扩散池模型模拟皮肤环境，以荧光标记的FITC-TSA 作为药物示踪剂，将 AlgMA微针（载 TSA）置于含80%水的戊二醛交联明胶膜上，模拟皮肤屏障。通过监测不同时间点接收池中的荧光强度，计算药物释放量，绘制释放曲线。
实验结果：AlgMA微针展现出缓慢释放特性，1小时内释放约8%，24小时释放不足75%，完全释放需近72小时；而未改性的Alg微针1小时释放超40%，24小时几乎完全释放（99%）。这表明AlgMA的交联网络结构有效延缓了药物释放，满足糖尿病伤口长期治疗需求。 DOI: 10.1021/acsami.2c08994
案例2：《Small》：双层润滑微针（HA-DCF@PDMPC）的多级缓释行为表征
实验方法：采用 Franz transdermal 扩散池，将含双氯芬酸（DCF）的不同微针（HA/DCF MNs、HA-DCF MNs、HA-DCF@PDMPC MNs）穿刺大鼠皮肤，受体池为含0.5% Tween 20的 PBS（pH 7.4）。通过UV-vis分光光度计在特征波长检测DCF浓度，计算累积释放率。
实验结果：HA/DCF MNs（物理混合）24 小时累积释放达81.75%，释放过快；HA-DCF MNs（共价结合）24小时释放72%，缓释效果提升；HA-DCF@PDMPC MNs（含润滑涂层）84 小时累积释放仅52%，因涂层阻碍和酯键水解双重作用实现多级缓释，更适配骨关节炎的长期抗炎需求。 DOI: 10.1002/smll.202307281
案例3：《Advanced Functional Materials》：MOF-姜黄素复合微针的药物释放动力学
实验方法：以荧光染料替代药物分子嵌入SilMA微针针尖，将微针浸泡于 PBS（pH 7.0）中，在不同时间点通过荧光显微镜观察针尖荧光强度变化，结合图像分析软件量化荧光衰减速率，间接反映药物释放趋势。
实验结果：荧光强度随浸泡时间逐渐降低，1天时荧光明显减弱，7天时仅残留少量荧光，10天时几乎完全消失，表明药物从SilMA微针中持续释放。
DOI: 10.1002/adfm.202315067
案例4：《International Journal of Biological Macromolecules》：GelMA微针负载3D-MSC 外泌体的长效释放评估
实验方法：采用小动物成像系统，对 PKH67 荧光标记的3D-MSC 外泌体（3D-Exo）进行追踪。将载 3D-Exo的GelMA微针置于PBS中，每日监测荧光强度变化，直至无荧光信号，记录释放持续时间。
实验结果：微针释放的外泌体荧光信号可维持近1周，前3天释放量逐渐增加，第4天达峰值后缓慢下降，表明GelMA的网络结构为外泌体提供了保护，实现长效释放，满足脑缺血再灌注损伤的长期修复需求。
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.133336
案例5：《Nano Letters》：光热响应共轭聚合物微针（CPNM/F@MN）的按需释放行为
实验方法：以米诺环素为模型药物，将微针置于41℃水中（模拟NIR照射后的体温环境），通过UV-vis分光光度计检测395nm处的吸光度，计算不同时间的药物释放量。同时设置无 NIR 照射组作为对照。
实验结果：NIR 照射下（808nm，0.5 W/cm²），微针1小时释放约25%，2小时释放40%，因 DPPC（相变温度 41℃）在高温下坍塌促进药物释放；无NIR组释放速率显著降低，表明该系统可通过光热刺激实现药物按需释放，精准清除糖尿病伤口的生物膜。
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c06284
案例 6：《Nature Communications》：多孔GelMA微针的细胞外囊泡（EVs）持续释放特性
实验方法：为评估多孔结构的微针贴片释放MSC - EV（间充质干细胞分泌的细胞外囊泡）的能力，将由多孔GelMA或常规GelMA 制成且植入了MSC的微针贴片，放置在Transwell 的上腔室。通过检测样品光密度（OD），来分析不同类型贴片对MSC分泌组释放情况的差异。
实验结果：从光密度图谱可知，由多孔GelMA制成的微针贴片释放MSC分泌组的效率更高，推测原因是其较大的孔径对MSC分泌组具有更强的渗透性。而释放趋势差异图中，装载MSC - EV的微针贴片，其MSC - EV的释放在前4天内迅速下降；相比之下，接种了MSC的微针贴片，其MSC - EV的释放较为稳定，在2周时还略有增加。这表明多孔微针贴片具有良好的生物相容性，能够让间充质干细胞存活，从而成功构建了一种可持续且高效递送MSC - EV的装置。
DOI: 10.1038/s41467-023-39745-2
案例7：《Small Structures》：光热水凝胶微针（TPH@MN）的牛磺酸释放行为
实验方法：研究者采用体外释放实验，将TPH@MN分别置于 pH 6.0的酸性PBS溶液中，其中一组施加808 nm近红外光（1.0 W/cm²）照射，通过高效液相色谱法测定不同时间点溶液中牛磺酸的浓度，计算累积释放率并绘制释放曲线。
实验结果：在酸性环境中，TPH@MN 组24小时内牛磺酸相对释放率约为60%；而 TPH@MN+NIR 组在光热作用下，24小时内释放率可达80%。光热效应通过促进HAMA水凝胶网络的溶胀和降解，显著加速了牛磺酸的释放，实现了响应性药物释放调控，适配软组织损伤部位的酸性微环境和按需治疗需求。
DOI: 10.1002/sstr.202470023
案例8：《ACS Nano》：负载aT-Exo的PVA水凝胶微针的药物释放行为
实验方法：利用活体小动物成像系统，将CM-DID标记的aT-Exo分别通过 PVA 微针（MNs 组）、结膜下注射（Conj组）和滴眼（Drop组）三种方式给药，监测不同时间点眼部的荧光信号强度，评估 aT-Exo 的体内释放和滞留情况。
实验结果：体内成像显示，MNs组在给药后2天仍能检测到较强的荧光信号，而Conj组和 Drop 组荧光信号在1天内显著衰减，表明PVA水凝胶微针实现了aT-Exo的长效释放。
DOI: 10.1021/acsnano.4c00423
EFL Tips：
测试方法：常用Franz扩散池（模拟皮肤屏障）、Transwell系统（模拟组织微环境）、荧光追踪（可视化释放过程）、UV-vis/BCA 试剂盒（量化释放量）等。
关键指标：需关注累积释放率、释放速率、释放持续时间，匹配疾病治疗周期（如糖尿病伤口需7-14天，骨关节炎需数周）。
影响因素：材料交联度（如AlgMA vs Alg）、涂层修饰（如PDMPC 润滑层）、刺激响应性（如NIR触发）等会显著调控释放行为，可针对性优化。
