經皮給藥系統是指為預防疾病而通過皮膚吸收將藥物輸送到作用部位的一種給藥系統,它可以避免一些口服給藥的副作用、注射引起的創傷和疼痛,從而提高藥物的依從性,為人體提供了一種新的給藥的方法。微針給藥法因其無痛和使用方便的特點被證明 是一種先進的方法,也因其能增強細胞的免疫原性而有利于免疫接種,已經被用于病癥的免疫。目前,促進藥物透皮的策略有多種,如改變藥物的物理化學性質、改變表皮、穿透表皮和電驅動。主動方式的促進藥物透皮的策略包括熱消融、電消融、機械消融、其他方法等。微針主要分為實心微針和空心微針。南京固體微針電極
用于經皮給藥的微針有兩種,一種是實心微針,一種是空心微針。實心微針是通過處理將藥物附著在微針表面達到藥物遞送的目的,空心微針則是將藥物通過微通道注入皮膚的方式來輸送藥物。目前研究的微針給藥主要有以下幾種方式 :1)先將微針陣列刺入角質層,在皮膚中形成微孔洞之后將其拔出,然后把含有藥物的貼劑貼敷在有孔的皮膚上達到輸送藥物的目的;2)包囊藥物微針給藥,其中微針陣列是利用可以生物降解的材料制作而成;3)微針包衣給藥,首先在實心微針體表面包裹一層藥物,再將微針刺入皮膚實現持續給藥,用以增加藥物的滲透性;4)微注射方式經皮給藥,一般選擇空心微針陣列來實現。江蘇硅微針樣品隨著新型加工材料和技術的進展,可以建立統一的微針技術標準,以提高微針技術的安全性。
經皮給藥的封裝較為簡單,將有微通道的硅片與傳統注射器封裝后連接在一起可以進行無痛注射。封裝方法如下所述,首先制作帶有微通道的硅模具,硅片厚度須大于500um ,利用干法各向異性刻蝕硅片在中間形成高度為300um左右的的方臺,然后用PDMS翻模,PDMS腔室的大小為5*5cm,將大小為 6*6cm的微通道硅片與PDMS膜具粘結在一起(硅針的大小必須大于PDMS腔室的大小,這樣才能在PDMS和硅針之間形成給藥腔室),就能實現帶通道微針陣列硅片的封裝。用藥物推送器連接到微腔中即可進行藥物注射。
隨著人們物質生活水平的提高,大家對生命健康越來越重視,醫療領域得到了空前發展,微針陣列器件應運而生,為生物醫學領域注入了新的活力,形成了新的安全高效 的治方法,具有以下優點:一是微針陣列具有尺寸小,生物相容性好等特點。可以應用于傳統醫療器械不能觸及的狹小空間;二是微針陣列的接觸面積小,可以為患者提供更好的運動自由度,給使用者帶來更小的損傷;三是微針的精度高,能夠準確控制刺入皮膚的深度,可應用于精密醫療儀器。水溶性微針是使用可生物降解的材料制成。
20世紀90年代,微針由硅制成。硅具有晶體結構,硅的濕法腐蝕是各向異性。其性質取決于晶格中的排列,顯示出不同的彈性模量。物理特性使硅成為一種通用材料。硅襯底可以精確制造,且能批量生產,因此可以生產不同尺寸和形狀的微針。但硅的成本及其耗時復雜的制造工藝限制了硅在微針中的應用。此外,還有一些生物相容性問題,因為硅很脆,可能會一部分斷裂并留在皮膚中,從而導致出現健康問題。為了改善硅微針的脆性、提高微針的生物相容性,可以用濺射方法在其表面沉積一層金屬膜。微針的微陣列電極需要在表面濺射一層金屬。江蘇硅微針樣品
空心微針主要是利用干法刻蝕和濕法腐蝕相結合的方式制作而成。南京固體微針電極
由于硅加工技術的快速發展,早期微針的加工技術研究更多地圍繞硅材料展開。MEMS微針是直徑為幾十微米、長度在100μm以上的針狀結構。因為微針的尺寸小,在刺入皮膚中不易觸及痛覺神經而產生痛疼感,因此用這種MEMS微針來給藥具有無痛、可以自我給藥操作的技術優勢。由于微針需要具有良好的力學性能和生物相容性才能滿足其應用的安全性要求,所以微針的選材、結構設計及其相應的制備技術直接關系到微針的功效。MEMS微針從問世以來由于其顯而易見的技術優勢引起了研究人員的關注。南京固體微針電極