使用皮内微针的在体医疗记录和mRNA疗法

On-patient medical record and mRNA therapeutics using intradermal microneedles

论文信息：Nature material| Volume 24| May 2025 | 794–803 DOI：https://doi.org/10.1038/s41563-024-02115-4

主讲人：周礼，2025年12月28日

研究背景：

 医疗干预常需定时多剂量给药，精准医疗记录至关重要。但全球多地医疗记录不可靠或难获取，纸质卡易丢失、电子记录依赖网络与数据库，还存隐私泄露风险，导致治疗依从性差、疫苗接种不全等问题。同时，mRNA 疗法需多剂量给药，现有记录方式难以适配。为此，研究开发皮内微针介导的医疗信息记录与 mRNA 共递送技术，以解决上述痛点。

研究内容：

 文章开发了基于可溶解微针贴片（MNP）的患者医疗记录保存（OPMR）技术，核心是将封装量子点（QD）的 PMMA 微粒与 mRNA 疗法共递送。优化了微针设计（15° 针尖角、1mm 节距），通过里德 - 穆勒纠错码和深度学习解码，实现数十亿种医疗信息编码。在猪和大鼠模型中验证了安全性（生物相容性良好）、有效性（12 周信号保留率 98.44%），且共递送 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗时，诱导的 IgG 和中和抗体滴度与肌肉注射相当。该技术无需网络，隐私性强，可解决全球医疗记录不可靠问题，助力医疗公平。 

要点：

全球多地医疗记录不可靠，mRNA 疗法需多剂量给药，现有记录方式存在丢失、隐私泄露等问题，影响治疗依从性。开发 OPMR 技术，通过可溶解微针贴片（MNP）共递送封装量子点（QD）的 PMMA 微粒（编码医疗信息）与 mRNA 疗法，信息肉眼不可见，NIR 可检测。微针设计为 15° 针尖角、1mm 节距，采用里德 - 穆勒纠错码和深度学习解码，1.7cm×1.7cm 贴片可编码 1374 亿种信息。猪模型中 12 周信号保留率 98.44%，解码成功率 100%；大鼠模型中，共递送 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗时，诱导的 IgG 和中和抗体滴度与肌肉注射相当，且贴片室温保质期达 3 个月。无需网络和中心化数据库，隐私性强，生物相容性良好，可解决医疗记录痛点，助力全球医疗公平，适用于各类 mRNA 疗法。

总结与展望：

  文章开发了基于可溶解微针贴片（MNP）的 OPMR 技术，实现医疗信息记录与 mRNA 疗法共递送。核心是将封装量子点（QD）的 PMMA 微粒（编码信息）与 mRNA-LNPs（疗法）通过微针递送至真皮层，信息肉眼不可见、NIR 可检测。优化后微针（15° 针尖角、1mm 节距）配合里德 - 穆勒纠错码与深度学习解码，1.7cm×1.7cm 贴片可编码 1374 亿种信息。猪模型中 12 周信号保留率 98.44%，大鼠模型中与 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗共递送时，诱导的抗体滴度与肌肉注射相当，且贴片室温保质期达 3 个月，生物相容性良好。该技术无需网络与中心化数据库，隐私性强，解决了全球医疗记录不可靠的痛点。未来可进一步研究极端皮肤条件（如严重病变、厚度差异）下的信号稳定性，延长 OPMR MNP 的使用寿命至一年以上。还可拓展至小分子药物、抗体等其他疗法的共递送，简化规模化生产工艺以降低成本。同时需建立临床应用规范与伦理框架，推进人体试验验证。该技术有望在疫情、灾害等紧急场景及医疗资源匮乏地区广泛应用，适配更多 mRNA 疗法，助力全球医疗公平。