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。微針可進行局部位置的給藥。浙江硅微針定制

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。上海硅基微針設計初始的微針制備過程復雜且容易斷裂。

涂層微針是由涂有藥物溶液或分散體的實心微針組成。微針被藥物溶液或藥物分散層包圍。隨后藥物從該層中溶解, 藥物被快速釋放。可以裝載的藥物量取決于針尖涂層的厚度和針的尺寸。近年來,涂層微針逐步替代了固體微針,它們的制備材料與制備方法相似,但涂層微針的針尖表面被藥物溶液包圍,使用時藥物可隨微針進入皮膚后快速釋放。因此其操作步驟更為簡單,具有長時間保持藥物活性的優勢。因此涂層微針、空心微針和可溶性微針在給藥領域的應用較為普遍。

通常情況來看,固體實心微針的優勢在于可以刺穿細胞膜,增加皮膚的滲透性,以此來達到將疫苗釋放、滲透、傳輸至血液或細胞中的目的。到目前為止,在市面上常見的固體微針大多數是由硅材料和金屬材料制作而成。雖然金屬微針力學強度較好,但是由于這種材料的自身生物相容性比較差,如果在使用過程中不小心折斷,殘留在皮膚里,就會使人體皮膚產生的損傷。由聚合物制成的微針則與常規的固體微針不同,它不僅具有足夠的力學強度來刺穿人體皮膚角質層,同時還擁有優越的生物相容性。陶瓷、玻璃等也可以用來制作微針。

使用微針來調節脫發的原理是利用微針擁有超微針頭的特點,在頭部表層皮膚打開無數的微小通道,它能夠對人體自身的內源性生長因子進行刺激從而產生釋放,達到促進頭皮營養敷料中的有效成分滲透、吸收而發揮作用,提升吸收效果,使頭發快速生長。Chang發現局部應用丙戊酸滾針可刺激生長期的毛孔,增加5-溴脫氧尿嘧啶核苷和成纖維細胞生長因子,并可以上調血管內皮生長因子受體、FGF-2、表皮細胞生長因子等生長因子m-RNA水平,從而促進生長期毛孔形成。 微針可與其他促滲方法聯合，聯合應用極大拓寬了經皮給藥藥物的應用范圍。徐州中晶微針模具

利用硅的各向異性可以制作實心微針。浙江硅微針定制

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構,采用改良后的傳統玻璃微管拉制技術制得,在給藥和組織液提取方面都有著廣泛的應用。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勢,如生物相容性好、原料易得、不易斷裂以及適宜批量化生產,因此聚合物微針逐漸成為微針制造的主材料。浙江硅微針定制