用于藥物遞送的微針概念,首先出現在1971年美國申請的一項 (1976年授權),微針到現在已經發展了40多年。微針可以由多種材料制成, 包括聚合物、金屬、硅、陶瓷等。現有制備的固體微針、涂層微針、中空微針、溶解微針和水凝膠微針用于遞送各種藥物分子。基于微針的疫苗與IM相比,除了具有一樣的免疫效果外,還有具有其他優勢,如提高患者的依從性、微創、緩解醫護人員的工作量外,還具有減少接種劑量、降低生產成本、提高疫 苗穩定性、簡化供應鏈等優勢。微針的主要材料包括硅、金屬和可溶性聚合物。江蘇低晶微針模具
制備硅微針的工藝流程如下。首先通過濕法氧化在硅片兩面形成二氧化硅層, 對正面的 二氧化硅層進行圖形化; 接著進行深反應離子刻蝕, 當硅片被刻穿時,二氧化硅層阻止了刻蝕, 刻蝕只能向其他方向進行, 從而形成半球形結構,這就是沖孔效應; 再對硅片進行氧化, 去除底部的二氧化硅層, 后面刻蝕硅片得到微針陣列。該法充分利用硅深 刻蝕能力及硅和二氧化硅兩種材料間的選擇性加工得到批量化中空硅微針陣列, 剩余的硅成為二氧化硅微針的支撐體,并可進一步與微流體系統鍵合集成。徐州實心微針加工微針主要是通過在皮膚上形成微小通道。
Lee 在 US.Pat.No.5250023 中公開了一種透皮藥物釋放器件,包含許多直徑在 50~400 微米,長度在 200~2000 微米的皮膚針 (skin needle),針的材質是不銹鋼的,用于改進蛋白質或核酸的透皮釋放。Prausnitz 在 US Pat.No6503231公開了一種用MEMS技術在單晶硅材料上制作圓錐形多孔微針的方法,該器件用于改進藥物的透皮釋放效率。該方法具體是利用光刻技術在單晶硅表面形成圖案,然后利用深離子反應蝕刻技術形成圓錐形微針,但是該方法制作的微針太尖,在使用過程中有的針頭會折斷。為了更好地滿足藥物釋放對器件的要求,即產生更小的創傷或切口,以更大的效率傳遞藥物,使藥物的管理和使用更加容易,開發具有生物相容性的微針是非常有必要的。
使用微針對待關節炎的情況可分為兩種,分別是類風濕性關節炎和膝骨性關節炎。Du對類風濕性關節炎進行了研究,開發了具有緩釋特性的聚合物微針,用于遞送蜂毒活性成份蜂毒肽。結果表明,水凝膠微針扎入人體后,可吸收體液并以濃度依賴性的方式快速高效地釋放藥物。其在傳遞適配體藥物治類風濕性關節炎方面有著巨大潛力。對于膝骨性關節炎,微針促透治功不可沒。該方法為整合型技術,由微針促透以及“易層”貼敷兩者組合而成。前者能在傳統儀器達不到的微小空間中進行精密操作,實現精確藥物注射和實時臨床監測;后者則是一種中醫外治技術,將中藥調制后直接施于局部皮膚,使藥效 滲透體內,發揮疏通經絡的作用。微針可與其他促滲方法聯合,聯合應用極大拓寬了經皮給藥藥物的應用范圍。
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離子刻蝕技術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皮給藥系統的研究。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。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)材料加工工藝的復雜度及工藝成本。20世紀90年代才制作出硅微針。江蘇MEMS微針晶圓
中空微針可以用金屬、玻璃和硅等材料制成。江蘇低晶微針模具
心電圖可記錄心臟的電活動過程,它對心臟基本功能及其病理研究方面具有重要的參考價值。傳統的生物電勢電極是由Ag/AgCl制作而成的, 這種電極有很多缺點: 1) 需要皮膚準備。 2)使用電解凝膠很不方便,會給人體帶來不適感。 3)一次性,不能重復使用。基于微針陣列的微電極可刺穿皮膚的角質層, 這樣就避開了皮膚角質層高阻抗的特性,與傳統電勢電極相比,不需要皮膚準備和電解凝膠,使用方便,有利于長期測量使用。 L.M.Yu利用空心硅微針制作出了用于心電圖測試的電極。這種電極能獲得高信噪比的信號,而且使用方便,對人體沒有什么副作用,比較適合老年人在家使用。江蘇低晶微針模具