微針陣列技術具有非常廣闊的應用前景,但是也依舊面臨著許多問題。首先,微針材料的機械強度和生物安全性需要進行嚴格評估。此外,不同膚色、年齡和性別的人皮膚的厚度也不同,在制造微針時,需要考慮微針的群體適用性。同時,與科研實驗不同,把微針技術真正投放到市場需克服很多困難,比如批量生產問題、工業制造中的消毒問題、投入市場時微針的穩定性或者有效期以及微針的制作成本等問題,這些都是微針投放進入市場必須考慮和解決的問題。生物醫學和MEMS的發展推動了微針在藥物傳輸與分析等相關領域的應用。杭州低晶微針定制
生物醫學和微機電系統的發展推動了微針在藥物傳輸、醫學診斷與分析等相關領域的應用。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,并且微針應用的研究也已取得了相當大的進展, 但目前制造方法普遍存在工藝復雜, 制備成本高,故成為影響這一新技術推廣應用的主要問題。除此之外,還需大量的深入系統的應用實驗研究,以準確評價其生物醫學應用的適用性與規律性, 隨著相關研究的進一步深入,基于MEMS微針的微系統一定能在生物醫學領域獲得廣泛應用。蘇州硅基微針電極空心微針主要是利用干法刻蝕和濕法腐蝕相結合的方式制作而成。
隨著人們物質生活水平的提高,大家對生命健康越來越重視,醫療領域得到了空前發展,微針陣列器件應運而生,為生物醫學領域注入了新的活力,形成了新的安全高效 的治方法,具有以下優點:一是微針陣列具有尺寸小,生物相容性好等特點??梢詰糜趥鹘y醫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動自由度,給使用者帶來更小的損傷;三是微針的精度高,能夠準確控制刺入皮膚的深度,可應用于精密醫療儀器。
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域技術的限制,還無法將其制造出來。經過了多年的摸索,其制作和封裝技術依然不夠成熟。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植入體內,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,從而避免了靜脈注射和打針為患者帶來的痛苦。20世紀90年代才制作出硅微針。
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鍵問題。Dizon使用離子研磨方法制作了實心針尖的硅微觀結構。后來 Henry 使用反應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, 其使用深度反應離子蝕刻、各向異性刻蝕以及硅玻璃鍵合三種技術,達到了精確控制生物物質注入細胞的目的。Chen利用 p+型硅的各向異性自停腐蝕技術,制成了集成微流體管和微電極的硅微針,監測了小豬在不同化學刺激下神經反應信號的變化。微針可以用作透皮給藥的輔助工具。南通中空微針電極
微針對生物相容性要求比較高。杭州低晶微針定制
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用范圍, 研究人員發明了新的微針類型——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以化學交聯的聚甲基乙烯基醚/馬來酸(PMVE/MA)為基質材料,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。杭州低晶微針定制