几乎看不见的针头，或称“微针”，有望开创无痛注射和血液检测的新时代。无论是连接到注射器还是贴片上，微针都能避免与神经末梢接触，从而防止疼痛。它们的长度通常为 50 至 2,000 微米（约一张纸的厚度），宽度为 1 至 100 微米（约一根头发的宽度），它们穿透皮肤的死亡表层，到达第二层——表皮，表皮由活细胞和一种被称为组织液的液体组成。但大多数微针不会到达或仅略微触及下方的真皮层，神经末梢、血管和淋巴管以及结缔组织都位于真皮层。
许多微针注射器和贴片应用已可用于疫苗接种，还有更多应用正在临床试验中，用于治疗糖尿病、癌症和神经性疼痛。由于这些装置将药物直接导入表皮或真皮，因此与熟悉的透皮贴片相比，它们能更有效地输送药物，透皮贴片依赖于药物在皮肤中的扩散。今年，研究人员首次展示了一种治疗牛皮癣、疣和某些类型的癌症等皮肤疾病的新技术：将星形微针混合到治疗霜或凝胶中。微针暂时、温和地穿透皮肤，增强了治疗剂的渗透。
许多微针产品正朝着商业化方向发展，用于快速、无痛地抽取血液或组织液，并用于诊断测试或健康监测。微针造成的小孔会在表皮或真皮中引起局部压力变化，迫使组织液或血液进入收集装置。如果微针与生物传感器连接，这些装置可以在几分钟内直接测量指示健康或疾病状态的生物标志物，例如葡萄糖、胆固醇、酒精、药物副产品或免疫细胞。
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有些产品将允许在家中进行抽血，然后邮寄到实验室或现场分析。至少有一种产品已经通过了此类用途的监管障碍：美国和欧洲最近批准了 Seventh Sense Biosystems 公司的 TAP 血液采集装置，该装置使非专业人员能够自行采集少量血液样本，无论是送往实验室还是用于自我监测。在研究环境中，微针也正在与无线通信设备集成，以测量生物分子，利用测量结果确定合适的药物剂量，然后输送该剂量——这种方法可能有助于实现个性化医疗的承诺。
微针设备可以使欠发达地区也能获得检测和治疗，因为它们不需要昂贵的设备或大量的管理培训。Micron Biomedical 公司开发了一种易于使用的设备：绷带大小的贴片，任何人都可以使用。另一家名为 Vaxxas 的公司正在开发一种微针疫苗贴片，在动物和早期人体试验中，该贴片仅使用通常剂量的一小部分就引发了增强的免疫反应。微针还可以降低传播血源性病毒的风险，并减少传统针头处置产生的有害废物。
微小的针头并非总是优势；当需要大剂量时，它们将不足以胜任。并非所有药物都能通过微针，也并非所有生物标志物都能通过微针取样。还需要进行更多研究，以了解患者的年龄和体重、注射部位和给药技术等因素如何影响基于微针的技术的有效性。尽管如此，这些无痛的刺针有望显著扩展药物输送和诊断的应用，随着研究人员设计出在皮肤以外的器官中使用它们的方法，新的用途将会出现。