用于藥物遞送的微針概念,首先出現(xiàn)在1971年美國(guó)申請(qǐng)的一項(xiàng) (1976年授權(quán)),微針到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)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(xiàn)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(yōu)勢(shì),如提高患者的依從性、微創(chuàng)、緩解醫(yī)護(hù)人員的工作量外,還具有減少接種劑量、降低生產(chǎn)成本、提高疫 苗穩(wěn)定性、簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈等優(yōu)勢(shì)。微針給藥的概念早在上世紀(jì)70年代初就已經(jīng)被提出。南通空心微針模具

空心微針也叫中空微針,通常由金屬、玻璃、陶瓷或硅制成。微針充當(dāng)藥物存儲(chǔ)庫(kù),藥物分散體或溶液存在于微針針尖的中空空間中。在插入時(shí),通道中的中空空間中的藥物直接釋放到表皮中。然而,空心微針在插入時(shí)有皮膚組織堵塞針頭的風(fēng)險(xiǎn),會(huì)阻礙藥物流動(dòng)。制劑以及昂貴的制造成本也限制了空心微針的使用，但空心微針在遞送生物大分子藥物如胰島素、核酸、疫苗方面顯示出巨大的潛力。目前已報(bào)道的使用空心微針遞送的疫苗主要有滅活疫苗、重組疫苗與合成肽疫苗等。上海硅基微針模具空心微針主要是利用干法刻蝕和濕法腐蝕相結(jié)合的方式制作而成。

硅材料具有良好的機(jī)電、傳感特性, 資源豐富,且硅微細(xì)加工技術(shù)已成熟, 所以硅微針受到人們的格外青睞。硅微針主要利用各向同性和各向異性刻蝕工藝來(lái)制備,刻蝕過(guò)程的控制一直是一個(gè)難點(diǎn)。N. Wilke 利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)刻蝕進(jìn)行了模擬, 優(yōu)化了微針制作工藝。Takay uki Shibata利用深層反應(yīng)離子刻蝕的沖孔效應(yīng)制作出了頂部為半球形的空心SiO2微針陣列，利用硅材料來(lái)制備微針, 可充分發(fā)揮硅微加工工藝成熟的優(yōu)勢(shì), 然而硅微針?biāo)嬖诘囊讛嗔讯鴾粲谄つw導(dǎo)致的工作有效性與安全性不高的問(wèn)題, 直接影響了硅材料在微針上的應(yīng)用。

制備硅微針的工藝流程如下。首先通過(guò)濕法氧化在硅片兩面形成二氧化硅層, 對(duì)正面的 二氧化硅層進(jìn)行圖形化; 接著進(jìn)行深反應(yīng)離子刻蝕, 當(dāng)硅片被刻穿時(shí),二氧化硅層阻止了刻蝕, 刻蝕只能向其他方向進(jìn)行, 從而形成半球形結(jié)構(gòu),這就是沖孔效應(yīng); 再對(duì)硅片進(jìn)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(jìn)一步與微流體系統(tǒng)鍵合集成。微針可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的注射給藥的方式。

除了硅、金屬以及聚合物等材料之外, 還有很多材料也可用于微針的制備,如陶瓷、玻璃和智能納米材料等。陶瓷微針是以陶瓷漿料為原料，利用模板鑄造，使用燒結(jié)法制備,也可以采用雙光子聚合法制備。玻璃微針多為空心結(jié)構(gòu),采用改良后的傳統(tǒng)玻璃微管拉制技術(shù)制得,在給藥和組織液提取方面都有著廣泛的應(yīng)用。但與陶瓷或玻璃等材料相比,利用高分子材料制備的微針具有很多優(yōu)勢(shì),如生物相容性好、原料易得、不易斷裂以及適宜批量化生產(chǎn),因此聚合物微針逐漸成為微針制造的主材料。微針的微陣列電極需要在表面濺射一層金屬。江蘇硅基微針?lè)庋b

水凝膠微針和可溶性微針有點(diǎn)相似。南通空心微針模具

傳統(tǒng)的給藥的方式有口服和注射兩種。這兩種方式都有其缺點(diǎn),口服的主要問(wèn)題是胃腸道對(duì)藥物的降解作用和肝臟的首過(guò)效應(yīng); 靜脈注射具有痛感,需要有專(zhuān)門(mén)醫(yī)護(hù)知識(shí)的人員進(jìn)行操作。微針陣列提供了一種新型傳送藥物的方法,可增強(qiáng)經(jīng)皮膚對(duì)藥物分子的傳輸, 實(shí)現(xiàn)高效、無(wú)痛投藥。從微針在經(jīng)皮給藥應(yīng)用上的作用方式分析,主要有4種使用微針透皮給藥的方法: 1) 使用實(shí)心微針刺入皮膚, 增加皮膚的滲透性, 然后貼皮給藥。 2) 將藥物涂在在微針上,然后將微針刺入皮膚,進(jìn)行給藥。 3) 用含藥物的聚合物材料做成微針,然后將微針刺入皮膚。 4) 通過(guò)空心微針注射。南通空心微針模具