制備硅微針的工藝流程如下。首先通過濕法氧化在硅片兩面形成二氧化硅層, 對正面的 二氧化硅層進行圖形化; 接著進行深反應離子刻蝕, 當硅片被刻穿時,二氧化硅層阻止了刻蝕, 刻蝕只能向其他方向進行, 從而形成半球形結構,這就是沖孔效應; 再對硅片進行氧化, 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,并可進一步與微流體系統鍵合集成。微針比傳統的注射給藥有比較多的優點。南京固體微針研發合作

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。無錫實心微針陣列空心微針可以分為異面中空微針和共面中空微針。

起初,微針是由硅、金屬、陶瓷或玻璃制成的, 制備過程復雜而且容易斷裂,這使得人們不得不尋找新材料。聚合物因為具有多種獨特的優勢,正逐步取代傳統材料成為制備微針的主要原料。由于微針的發展和人們對微針要求的提高,所以發明了新型溶脹微針、兩段式微針等。微針給藥結合了經皮給藥和傳統注射的優點,能顯著提高藥效,促進了蛋白質、納米顆粒等大分子藥物的透皮吸收速度。然而在給藥過程中產品的釋放是否可控,是否會對皮膚中產生破壞性損傷,在皮膚中形成的空隙是否可逆等問題, 使得微針技術的臨床應用受到了制約,這些也正是微針技術面臨的挑戰。

皮膚由表皮(50~100微米厚)、真皮(1~2毫米厚)和皮下組織組成。表皮包括角質層(10~25 微米)和活性表皮，角質層是透皮吸收的主要屏障部位。真皮位于表皮下方，內有血管、淋巴管、神經、感覺末梢器、汗腺等。小管系統存在于真皮上部，所以藥物滲透到達真皮就會很快地被吸收，因此微針扎入皮膚的深度在 30~100 微米深度較好，因為微針表面需要固定一層藥物，因此常規微針高度為 50~400 um。微針穿透皮膚角質層，允許藥物進入體內或從體內采樣，而且對組織產生較小的創傷或無創傷、無痛、無刺激。陶瓷、玻璃等也可以用來制作微針。

硅材料具有良好的機電、傳感特性, 資源豐富,且硅微細加工技術已成熟, 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制備,刻蝕過程的控制一直是一個難點。N. Wilke 利用計算機軟件對刻蝕進行了模擬, 優化了微針制作工藝。Takay uki Shibata利用深層反應離子刻蝕的沖孔效應制作出了頂部為半球形的空心SiO2微針陣列，利用硅材料來制備微針, 可充分發揮硅微加工工藝成熟的優勢, 然而硅微針所存在的易斷裂而滯留于皮膚導致的工作有效性與安全性不高的問題, 直接影響了硅材料在微針上的應用。可溶性微針是利用模具將藥物制作成針尖。常州低晶微針模具

微針也可用來制作微電極。南京固體微針研發合作

糖尿病是疑難雜癥之一,它會引起血糖升高及其他代謝紊亂,從而導致各種易致人死亡的并發癥。傳統的注射方法會引起注射部位的炎癥。因此,人們將關注點放到了微針透皮給藥上。有人用聚乙烯醇和透明質酸結合研究可溶胰島素微針基質材料,分別從存儲穩定性、生物安全性以及臨床應用角度進行了一系列研究。使用PVA微針和HA微針分別對健康的小鼠做時間長達3個月和5個月的連續針扎實驗。在實驗期間,從表觀層面到細胞層面詳細考察了小鼠局部皮膚以及全身的健康狀態。結果證明,在實驗周期內,PVA微針和HA微針均未引起小鼠全身的炎癥反應或毒性反應,也未引起皮膚問題,終的結果證明PVA和HA在實驗周期內具有良好生物安全性,也可達到***的目的。南京固體微針研發合作