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。微針技術具有廣闊的應用前景。杭州硅基微針樣品

J.Held利用硅的干法刻蝕制作出了基于微針的電極。微針外層是氮化硅鈍化層, 在頂部露出金屬層,當有脈沖通過時,頂部金屬層發出的電場會在細胞膜脂上開一個口,使電極進入細胞,從而進行電流記錄。電極進入細胞通過電場在細胞膜脂上開口的過程被稱為電穿孔。電穿孔也是目前治病癥的一種方法,將化學療法和電穿孔結合起來能提高治病癥的效率,并能實現局部治。N. Wilke利用干法刻蝕和濕法刻蝕制作出了用于電穿孔的空心硅微針電極。在電穿孔的同時,空心微針還可進行藥物傳輸。另外在微針的底部設有溫度傳感器, 可監測電極插入人體時的溫度變化,增加了電極工作的安全性。蘇州低晶微針技術硅微針的制造方法已經趨于完善。

目前微針的應用主要集中在美容方面,通過微針刺激皮膚,從而在皮膚上形成大量微小的管道,并將具有美白保濕作用的活性成分引入到皮膚組織中去,通過刺激皮膚的自我修復功能,達到淡化斑點和皺紋的效果。微針的主要作用是改善皮膚狀態,能促進皮膚中的血液微循環,抑制皮膚暗沉,刺激膠原蛋白再生,從而起到美白、緊致、抗皺的作用。通過微針使用藥也可以緩解皮膚炎癥, 有效對待皮膚的問題。對于皮膚活性差的人來說, 可以在皮膚上貼上特殊的微針貼片,從而改善皮膚的環境。

可溶性微針又可稱為水溶性微針。可溶性微針是使用可生物降解的材料制成,例如載有藥物的各種聚合物和糖。主要的制備技術是微模塑法、熱壓、注塑成型和鑄造。使用時將微針插入皮膚后,發生溶解,釋放藥物。由于不溶性微針可能會留下廢物引起健康問題,可溶性微針已被普遍用于遞送疫苗。隨著微針的溶解和降解過程,包封的疫苗可以逐漸釋放并進入真皮,從而引起免疫反應。使用可溶性微針遞送的疫苗主要包括亞單位疫苗、多糖疫苗、滅活疫苗、重組疫苗、DNA 疫苗等。微針給藥結合了經皮給藥和傳統注射的優點。

使用微加工制備硅空心微針的技術已非常成熟,適合大規模生產。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,很容易進行皮內注射。Debiotech 公司使用深層離子蝕刻和濕法蝕刻技術制備具有側開口的硅空心微針,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險。俞驍為了解決中空微針難以大規模生產且強度低的問題,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。微針可以通過深反應離子刻蝕制作。江蘇固體微針電極

微針可以用作透皮給藥的輔助工具。杭州硅基微針樣品

空心微針與微米級的注射針較為相似,一樣是輸送液體成分至皮內。蔣宏民探索出了一種利用MEMS技術結合傳統光刻和傾斜旋制備環氧樹脂中空微針陣列的方法。首先,把玻璃基片旋涂上SU8膠,將基片傾斜,在傾斜的基片和掩模版上設置微針的頂角，角度為基片和掩模版傾斜角度的二倍,進行紫外光旋轉曝光;第二步,將基片和掩模版經熱烘處理,在基片表面上旋涂第二層SU8光刻膠,再次經熱烘處理后進行旋轉曝光,經第三次熱烘處理后,顯影得到SU8膠凹錐結構層;第三步,在SU8膠凹錐結構層上制備下模層,在下模層上濺射,制得鉻銅復合金屬層;第四步,在鉻銅復合金屬層上采用與第三步相同的方式制備上模層,即可得到完整的空心微針陣列模具。環氧樹脂填充入空心微針陣列模具中,經真空固化后再進行打磨處理,然后脫模,就可得到由環氧樹脂制成的空心微針陣列。杭州硅基微針樣品