皮肤组织液（ISF）是一种新的生物标志物来源,被认为可以代替血液用于疾病诊断和治疗。目前,皮肤组织液取样和分析仍然是具有挑战性的。微针技术是近年来新兴的技术,在取样、传感和透皮给药方面发挥着巨大的作用。微针可以以微创的方式提取皮肤组织液并与即时检验（POCT）系统集成检测其中的生物标志物,提供实时诊断信息。目前大部分的微针传感器都是基于电化学的分析方法,以微针作为电极,连接电化学设备分析各种目标物。但是这种方法通常需要复杂的仪器设备和配备额外的电池,价格昂贵,不环保。针对上述问题,本文将微针技术与比色法结合制备了可抛型微针比色贴片传感器用于皮肤组织液中与健康相关分析物的检测,并与智能手机联用,对目标物进行定量分析。已开发制备的实验装置操作简单,成本低,不需要复杂的仪器设备,也无需对操作人员进行专业培训。本论文的主要研究结果如下:（1）提出一种基于光子晶体水凝胶的可穿戴透皮微针比色贴片用于葡萄糖检测。微针装置中加载有光子晶体水凝胶薄膜用于检测葡萄糖浓度。当不锈钢微针刺穿皮肤之后,组织液在毛细管作用力的驱动下进入微针装置上方的微流控通道,并与水凝胶薄膜接触。氨基苯硼酸功能化改性后的水凝胶薄膜可以响应组织液中的葡萄糖,其体积随葡萄糖浓度的变化而改变,光子晶体的纳米结构随之发生变化,反射波长也相应改变。据此,可以定量检测组织液中的葡萄糖浓度。为了使检测更加方便准确,我们将测定过程与智能手机相结合。通过智能手机拍照,并进一步用内置于手机中的MATLAB程序对图像进行分析,可准确地得到实际样品中的葡萄糖浓度。在离体猪皮上的实验结果与葡萄糖仪测定的结果基本一致,展示了此装置在复杂生物样品中应用的可行性。（2）开发了一种基于类过氧化物酶聚吡咯纳米粒子（PPy NPs）的可穿戴双层微针比色贴片,用于现场原位尿酸检测。我们将尿酸氧化酶包埋在聚乙烯醇微针中,尿酸氧化酶催化氧化从组织液中提取的尿酸并产生H2O2。PPy NPs和3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）封装在显示层中,PPy NPs触发H2O2与TMB之间的反应,使得显示层的颜色发生变化,可以用肉眼确定尿酸水平。在智能手机的帮助下,用内置于手机中的MATLAB程序对图像进行分析,并通过尿酸浓度与颜色强度的关系,可以直接读取尿酸浓度。本章所设计的微针贴片传感器具有良好的选择性和稳定性,在离体猪皮中的实验也展示了微针比色贴片应用于实际生物样品的可行性。（3）利用微流控装置,制备了多种可以反射不同波长光的光子晶体球,并初步在光子晶体水凝胶球上修饰氨基苯硼酸用以测定葡萄糖。已制备的光子晶体球,其颜色显示出与葡萄糖浓度的相关性。由于光子晶体水凝胶球具有体积小、颜色不随角度变化等优势,将其功能化后,可以与微针结合,构建可穿戴的比色型传感器,用以检测多种感兴趣的目标分析物。