生物醫(yī)學(xué)和微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展推動(dòng)了微針在藥物傳輸、醫(yī)學(xué)診斷與分析等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。盡管利用各種方法,人們可制造出各種各樣不同材料、尺寸和形狀的微針,并且微針應(yīng)用的研究也已取得了相當(dāng)大的進(jìn)展, 但目前制造方法普遍存在工藝復(fù)雜, 制備成本高,故成為影響這一新技術(shù)推廣應(yīng)用的主要問題。除此之外,還需大量的深入系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究,以準(zhǔn)確評價(jià)其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的適用性與規(guī)律性, 隨著相關(guān)研究的進(jìn)一步深入,基于MEMS微針的微系統(tǒng)一定能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用?；贛EMS微針的微系統(tǒng)會(huì)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。上海硅微針設(shè)計(jì)
硅基微針是采用單晶硅材料加工制備而成，采用半導(dǎo)體光刻、刻蝕等加工工藝，頂端直徑可以達(dá)到幾十納米。硅微針一般長度在80～300um，主要穿刺表皮層，達(dá)到皮膚的真皮層，但不會(huì)刺到皮下組織，不會(huì)接觸到皮下組織的末梢神經(jīng)，所以使用過程一般無疼痛感，并且不會(huì)有出血現(xiàn)象。硅微針也用來作為注塑模具，通過翻模注塑工藝，制備可溶性微針產(chǎn)品。目前我司生產(chǎn)的微針分為低晶微針、中晶微針、高晶微針和超高晶微針，其中低晶微針針高范圍在100um~120um，針間距為400um；中晶微針針高范圍在120um~180um，針間距為400um；高晶微針針高范圍在180um~250um，針間距為650um；超高晶微針針高范圍在250um~300um，針間距為650um；芯片尺寸可根據(jù)客戶要求定制。江蘇固體微針封裝微針給藥具有無痛、操作方便等優(yōu)勢。
在使用紫外壓印原理制備固體實(shí)心微針模具時(shí),通常采用MEMS技術(shù),但此種方法會(huì)造成微針模具損傷,進(jìn)而導(dǎo)致制作成本提高。秉承綠色化學(xué)的原則,盡可能地節(jié)約成本、降低原料損耗,就需要避免模具的損壞。因此在制備過程中,可通過使用二次轉(zhuǎn)模聚乳酸工藝,來制備新的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微針模具,選用PDMS是因?yàn)槠渚哂休^為優(yōu)越的脫模性和柔韌性。在進(jìn)行微針的制備前,要對所使用材料進(jìn)行預(yù)處理，包括用乙醇溶液來消毒、凈化PDMS微針模具,且風(fēng)干后方可執(zhí)行后續(xù)操作。
隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，大家對生命健康越來越重視，醫(yī)療領(lǐng)域得到了空前發(fā)展，微針陣列器件應(yīng)運(yùn)而生，為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(yōu)點(diǎn)：一是微針陣列具有尺寸小，生物相容性好等特點(diǎn)?？梢詰?yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)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(yùn)動(dòng)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(zhǔn)確控制刺入皮膚的深度，可應(yīng)用于精密醫(yī)療儀器。微針主要是通過在皮膚上形成微小通道。
He的研究成果為病癥疫苗接種方面帶來了新的突破。這種微針?biāo)幠み\(yùn)用的方法是通過靜電的作用逐層進(jìn)行自組裝。聚合物材料或蛋白質(zhì)及核酸藥物附著在微針的表面上,目的是用來逐層吸附正負(fù)電荷,而對酸堿敏感的嵌段共聚物則是在藥膜的底部。在整個(gè)運(yùn)行的過程中會(huì)吸附負(fù)電分子層,也會(huì)有靜電排斥,這種技術(shù)比其他注射藥物的方法療效有明顯的提升。這項(xiàng)技術(shù)如果能夠成功用于人體,將可用于病癥、登革熱等多種疾病的預(yù)防。目前,該類技術(shù)正在做小鼠的皮膚疫苗實(shí)驗(yàn)。微針可以用作透皮給藥的輔助工具。蘇州微針加工
微針可進(jìn)行局部位置的給藥。上海硅微針設(shè)計(jì)
使用微加工制備硅空心微針的技術(shù)已非常成熟,適合大規(guī)模生產(chǎn)。Nanopass公司制備了具有三種金字塔形狀的單晶硅空心微針,針長為0.6mm,很容易進(jìn)行皮內(nèi)注射。Debiotech 公司使用深層離子蝕刻和濕法蝕刻技術(shù)制備具有側(cè)開口的硅空心微針,從而將藥物輸送到人的真皮層,并降低了堵塞注射通道的風(fēng)險(xiǎn)。俞驍為了解決中空微針難以大規(guī)模生產(chǎn)且強(qiáng)度低的問題,采用各向異性蝕刻法制備了單晶硅異平面中空微針。該工藝簡單易行,所得微針強(qiáng)度更大,中空硅微針表面的金屬涂層或二氧化硅層涂層可以提高其生物相容性。上海硅微針設(shè)計(jì)