采用各向同性和各向異性蝕刻工藝制備硅微針,但對于蝕刻工藝的控制仍是待解決的關(guān)鍵問題。Dizon使用離子研磨方法制作了實心針尖的硅微觀結(jié)構(gòu)。后來 Henry 使用反應(yīng)離子蝕刻方法制作了具有高縱橫比的硅固體微針陣列。Chun制備了二氧化硅微針, 其使用深度反應(yīng)離子蝕刻、各向異性刻蝕以及硅玻璃鍵合三種技術(shù),達到了精確控制生物物質(zhì)注入細胞的目的。Chen利用 p+型硅的各向異性自停腐蝕技術(shù),制成了集成微流體管和微電極的硅微針,監(jiān)測了小豬在不同化學(xué)刺激下神經(jīng)反應(yīng)信號的變化。利用3D打印技術(shù)也可以制作微針。蘇州硅基微針研發(fā)合作
因為常用的微針體積比較小,載藥量往往會受限。為了提高微針載藥量并擴大其應(yīng)用范圍, 研究人員發(fā)明了新的微針類型——溶脹微針。溶脹微針在前期制備時仍保持微小體積,但在刺入皮膚時,受人體皮膚組織液的影響,微針的特殊材料不會引起其他變化,反而會膨脹,進而釋放出藥物,從人體皮膚脫離后,皮下不會存留微針,起到遞送藥物載體的作用,提高了給藥效率。Alkilani以化學(xué)交聯(lián)的聚甲基乙烯基醚/馬來酸(PMVE/MA)為基質(zhì)材料,制備了一種集成式溶脹微針貼片,當微針刺入皮下后,胰島素擴散進入溶脹的針體,然后釋放。該研究表明,微針貼片可使糖尿病大鼠的血糖值6h 時降至起始的45%左右。江蘇低晶微針加工微針給藥結(jié)合了經(jīng)皮給藥和傳統(tǒng)注射的優(yōu)點。
多種有機材料已成為微加工領(lǐng)域的主力軍，其中用來制作微針陣列的主要材料是PMMA，而SU-8和PDMS常被選擇為制作過程中的輔助材料。利用PMMA材料制作頂端角為45°的微針陣列結(jié)構(gòu)，其制作方法采用雙深X射線曝光，在電極正反兩面濺射金屬以實現(xiàn)正反兩面電連接。PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)制作的傾斜的微針，其中微針長度為400um，頂部直徑為30um，底部直徑為100um。SU-8材料制作的塔形的微針陣列，主要采用正反兩面紫外曝光和反應(yīng)離子刻蝕的方法制作而成，微針高為350um，底端直徑為70um。PMMA材料制作的塔形的微針陣列，是由SU-8微針陣列翻模而成。由于微針的深寬比較大，依靠PMMA本身的硬度無法順利刺入皮膚因此需要在PMMA微針表面覆蓋一層金屬以增加其硬度。
目前，文獻中報道較多的干電極的制作材料主要包括：單晶硅、金屬（鈦、鎳、不銹鋼）、 高分子聚合物和玻璃等。有人在單晶硅片上采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)工藝制備了高度較高的實心微針陣列。有人在鈦薄板上利用微加工工藝制備了鈦微針用于經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的研究。有人利用深曝光的方法制備了甲基丙稀酸甲酯（PMMA）微針用于腦機接口系統(tǒng)。雖然干電極的制作材料多種多樣，其基材的選擇主要考慮以下幾個因素：1）材料的生物相容性；2）微針陣列的機械強度；3）材料加工工藝的復(fù)雜度及工藝成本。水溶性微針是使用可生物降解的材料制成。
使用微針來調(diào)節(jié)脫發(fā)的原理是利用微針擁有超微針頭的特點,在頭部表層皮膚打開無數(shù)的微小通道,它能夠?qū)θ梭w自身的內(nèi)源性生長因子進行刺激從而產(chǎn)生釋放,達到促進頭皮營養(yǎng)敷料中的有效成分滲透、吸收而發(fā)揮作用,提升吸收效果,使頭發(fā)快速生長。Chang發(fā)現(xiàn)局部應(yīng)用丙戊酸滾針可刺激生長期的毛孔,增加5-溴脫氧尿嘧啶核苷和成纖維細胞生長因子,并可以上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子受體、FGF-2、表皮細胞生長因子等生長因子m-RNA水平,從而促進生長期毛孔形成。 空心微針可以分為異面中空微針和共面中空微針。無錫實心微針定制
微針給藥具有無痛、操作方便等優(yōu)勢。蘇州硅基微針研發(fā)合作
糖尿病是疑難雜癥之一,它會引起血糖升高及其他代謝紊亂,從而導(dǎo)致各種易致人死亡的并發(fā)癥。傳統(tǒng)的注射方法會引起注射部位的炎癥。因此,人們將關(guān)注點放到了微針透皮給藥上。有人用聚乙烯醇和透明質(zhì)酸結(jié)合研究可溶胰島素微針基質(zhì)材料,分別從存儲穩(wěn)定性、生物安全性以及臨床應(yīng)用角度進行了一系列研究。使用PVA微針和HA微針分別對健康的小鼠做時間長達3個月和5個月的連續(xù)針扎實驗。在實驗期間,從表觀層面到細胞層面詳細考察了小鼠局部皮膚以及全身的健康狀態(tài)。結(jié)果證明,在實驗周期內(nèi),PVA微針和HA微針均未引起小鼠全身的炎癥反應(yīng)或毒性反應(yīng),也未引起皮膚問題,終的結(jié)果證明PVA和HA在實驗周期內(nèi)具有良好生物安全性,也可達到***的目的。蘇州硅基微針研發(fā)合作