[发明专利]基于金属有机骨架（MOF）的微针的制备和应用

权利要求书

1.一种具有核壳结构的金属有机骨架(MOF)微针贴片，微针表面为MOF材料。

2.如权利要求1所述的MOF微针贴片，其特征在于MOF微针的底部宽度为0.01-0.05mm,高度为0.3-2.0mm；MOF微针以单个或阵列形式分布，阵列的分布密度为n*m，其中1≤n≤100，1≤m≤100，n为横向分布，m为纵向分布。

3.如权利要求1所述的MOF微针，其特征在于微针的形貌可进行自主设计，形貌包括但不限于圆锥形、四棱锥形等。

4.如权利要求1所述的MOF微针，其特征在于微针的结构为核壳结构。

5.如权利要求1～4任一所述的MOF微针，所用MOF材料为常温常压下稳定的任意MOF材料；优选的，所使用的MOF材料在水溶液中晶体结构稳定，包括但不限于ZIF-8，UiO-66,MIL-101(Cr),MIL-53(Al),MIL-88(Fe),MIL-125(Ti)等。

6.权利要求1～5任一所述MOF微针的制备方法，包括以下步骤：

1)设计微针母模：绘制微针的模具，根据需求制定相应的微针尺寸、形貌、排列方式和分布密度等；

2)制备微针母模：依据所设计的图纸制备微针母模；

3)制备微针倒模：将微针母模固定于容器中，针尖朝上，倒入有机硅弹体直至淹没针尖，然后放入烘箱直至固化；

4)制备MOF匀浆：将MOF材料、基体材料、水进行混合制备MOF匀浆；

5)制备MOF微针：将步骤4)所制备的MOF匀浆脱气，然后加入微针倒模中，并置于平板离心机中进行离心；离心后取出，置于烘箱中加热直至除去水分；

优选的，上述步骤5)所述脱气操作可在真空干燥器中进行；

优选的，上述步骤5)所述离心参数可为1000-10000rpm，离心时间可为5-60分钟；

优选的，上述步骤5)所述烘干温度可设定为80℃，烘干时间为24h；

优选的，步骤(5)可进行多次循环，循环重复次数可为1-20次，用于制备具有核壳结构的MOF微针，且结构可调；

6)循环重复最后一次结束后，可加入支持层进行封端，用于制备具有核壳结构的MOF微针；

7)将所制备的MOF微针进行脱模。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)使用3D打印设备制备微针模具。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)烘箱温度为50-100℃，干燥时间为2-48小时。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述基体材料为海藻酸钠、琼脂糖、壳聚糖、聚偏二氟乙烯等，基体材料与MOF材料的质量比1:(0.01-10)，所述MOF材料与水的质量比1:(10-1000)。

10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述支持层材料为热塑性高分子，例如聚己内酯。

11.如权利要求1～10所制备的MOF微针贴片，其特征在于，所述MOF微针能够插入皮肤组织，用于透皮药物递送、皮下间质液采集、皮下生物标志物的提取等应用。

12.如权利要求1～10所述的MOF微针贴片，其特征在于将制备的MOF微针贴片与药物分子相互作用后，MOF材料对药物分子进行吸附和/或封装，待插入皮肤组织后能够进行透皮递药；优选的，MOF微针在皮下的留置时间为10min-24h。

13.如权利要求1～10所述的MOF微针贴片，其特征在于MOF微针阵列插入皮肤组织，一定时间后取出，能够有效提取皮下间质液；优选的，MOF微针在皮下的留置时间为10min-24h，取出后向MOF微针加入组织提取液(水和/或乙醇，1-10mL)，于4℃共孵育1-24小时；孵育液即为提取的组织液。

14.如权利要求1～10所述的MOF微针贴片，其特征在于MOF微针阵列插入皮肤组织内，该微针阵列中的MOF能够选择性识别/吸附特定的生物标志物，将其在皮下留置10min-24h，取出后可直接用于后续的荧光成像或质谱分析等；所述质谱包括但不限于实时直接分析质谱(DART-MS)。