微針是針尖的直徑為幾十到幾百納米, 高度在30um以上的針狀結(jié)構(gòu)。微針在生物醫(yī)學領(lǐng)域有比較廣泛的應用。采用微針陣列給藥或者采樣, 不僅具有微量、無痛的特點, 而且可以使生化檢驗的精度、可靠性和效率大幅度提高。微針和MEMS中的微流體、微分析系統(tǒng)相結(jié)合, 可以實現(xiàn)生化檢測分析的微型化和集成化。有關(guān)微針的制備方法和應用研究的報道越來越多, 隨著近年來相關(guān)研究的進一步深入, 又有一些新型的微針制備方法被陸續(xù)開發(fā), 尤其在應用研究方面取得了長足進步。陶瓷、玻璃等也可以用來制作微針。浙江硅微針技術(shù)

很早之前就有人提出了微針電極的概念，但由于當時半導體加工領(lǐng)域技術(shù)的限制，還無法將其制造出來。經(jīng)過了多年的摸索，其制作和封裝技術(shù)依然不夠成熟。有人研究了不同類型的微針陣列的應用場景：一種用于體表提取生理信號的干電極實心微針陣列，它不需要通過復雜的外科手術(shù)植入體內(nèi)，只是將其貼在皮膚表面就可以獲得心電、腦電、肌電等生理信號。與傳統(tǒng)的體表電極相比，皮膚干電極使用過程非常簡單，不需要皮膚準備和涂抹導電膏。另一種是用于藥物緩釋的中空微針電極，這種電極可以通過皮膚將某種藥物按固定劑量勻速地遞送到病人的體內(nèi)，從而避免了靜脈注射和打針為患者帶來的痛苦。上海中晶微針設計20世紀90年代才制作出硅微針。

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(tài),能促進皮膚中的血液微循環(huán),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(huán)境。

電極微針陣列結(jié)構(gòu)應滿足以下特點：1）微針陣列高度應該大于15um小于300um。 根據(jù)皮膚的結(jié)構(gòu)特點，如果微針陣列的高度小于10um則不能穿過絕緣角質(zhì)層，從而無法正常提取電信號。如果微針陣列的高度大于300um，則會觸及到包含大量血管和神經(jīng)的真皮層，會使人產(chǎn)生疼痛感。2）微針陣列的密度應當適中。如果微針陣列密度太小，就會導致電極的阻抗過大，影響提取的信號質(zhì)量。如果微針陣列的密度太大，就會為微針陣列刺入皮膚充分跟體液接觸造成障礙，也會影響提取的信號質(zhì)量；3）微針應該具有尖銳的針尖并且其表面要盡量平滑。平滑的表面使對皮膚的損傷降低到小；4）微針陣列的結(jié)構(gòu)應該盡量簡單，這樣就可以避免繁瑣的工藝步驟，降低電極的制作成本。利用3D打印技術(shù)也可以制作微針。

一種新型的給藥技術(shù)是透皮給藥技術(shù)，透皮給藥技術(shù)是指在皮膚表面給藥，使藥物以接近恒定速度通過皮膚各層，經(jīng)血管吸收進入體循環(huán)產(chǎn)生全身或局部作用的制劑，該類制劑通常稱為透皮貼劑.在原理上來講透皮給藥與皮下注射或靜脈輸入給藥是同一種投藥的方法。透皮給藥應用于治皮膚局部或全身疾病，比其他方式具有更加安全、穩(wěn)定和病人適應性好的優(yōu)點。其中被動透皮給藥技術(shù)是以單純的濃度梯度為驅(qū)動力使藥物擴散透過皮膚進入血流產(chǎn)生藥效。微針根據(jù)針高可以分成不同的產(chǎn)品。浙江MEMS微針研發(fā)

設計不同的微針類型，可適用于不同性質(zhì)的藥物輸送,使給藥的方式具有多樣化。浙江硅微針技術(shù)

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。浙江硅微針技術(shù)