因?yàn)槌Ｓ玫奈⑨橌w積比較小,載藥量往往會(huì)受限。為了提高微針載藥量并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍, 研究人員發(fā)明了新的微針類(lèi)型——溶脹微針。溶脹微針在前期制備時(shí)仍保持微小體積,但在刺入皮膚時(shí),受人體皮膚組織液的影響,微針的特殊材料不會(huì)引起其他變化,反而會(huì)膨脹,進(jìn)而釋放出藥物,從人體皮膚脫離后,皮下不會(huì)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(xué)交聯(lián)的聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸(PMVE/MA)為基質(zhì)材料,制備了一種集成式溶脹微針貼片,當(dāng)微針刺入皮下后,胰島素?cái)U(kuò)散進(jìn)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(shí)降至起始的45%左右。微針技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。上海實(shí)心微針加工

Shibata T,Yamanaka S利用深度反應(yīng)離子蝕刻的沖孔效應(yīng),制造出具有半球形頂部的中空 SiO2 微針的半球陣列,但是此方法生物相容性不好,還需要進(jìn)一步驗(yàn)證SiO2微針的力學(xué)性能。Hasegawa Y, Yasuda Y對(duì)單晶硅進(jìn)行微加工,使其具有小曲率半徑,然 后利用各向異性濕法蝕刻制造了一種硅微針,通過(guò)該微針在金屬板上形成壓痕,成功制造出了針尖高度高、密度大的微針陣列。岳瑞峰等人采用微加工技術(shù)批量制造出高度和陣列密度分別為 140μm 和 730cm的硅基實(shí)心微針陣列,并通過(guò)體外、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究了其對(duì)透皮給藥的影響。硅微針設(shè)計(jì)微針根據(jù)針高可以分成不同的產(chǎn)品。

涂層微針是由涂有藥物溶液或分散體的實(shí)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(lái),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(shí)藥物可隨微針進(jìn)入皮膚后快速釋放。因此其操作步驟更為簡(jiǎn)單,具有長(zhǎng)時(shí)間保持藥物活性的優(yōu)勢(shì)。因此涂層微針、空心微針和可溶性微針在給藥領(lǐng)域的應(yīng)用較為普遍。

空心微針與微米級(jí)的注射針較為相似,同樣是輸送液體成分至皮內(nèi)。蔣宏民探索出的一種利用MEMS技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)光刻和傾斜旋制備環(huán)氧樹(shù)脂中空微針陣列的方法。該方法在現(xiàn)有技術(shù)上的改進(jìn)升級(jí),對(duì)設(shè)備的要求更低,由此制備所得空心微針的錐形較為光滑,具有良好的針尖部分,生物相容性也增強(qiáng),作用時(shí)對(duì)皮膚的損傷較小。盡管如此,該方法也有一定的缺點(diǎn),如制備步驟較為繁瑣,需要經(jīng)過(guò)多次澆注及脫模,同時(shí)還需要用到濺射鍍膜工藝,增加了整體的加工難度,使得制備效率有所降低。微針在醫(yī)學(xué)、生物、美容等領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用。

起初,微針是由硅、金屬、陶瓷或玻璃制成的, 制備過(guò)程復(fù)雜而且容易斷裂,這使得人們不得不尋找新材料。聚合物因?yàn)榫哂卸喾N獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),正逐步取代傳統(tǒng)材料成為制備微針的主要原料。由于微針的發(fā)展和人們對(duì)微針要求的提高,所以發(fā)明了新型溶脹微針、兩段式微針等。微針給藥結(jié)合了經(jīng)皮給藥和傳統(tǒng)注射的優(yōu)點(diǎn),能顯著提高藥效,促進(jìn)了蛋白質(zhì)、納米顆粒等大分子藥物的透皮吸收速度。然而在給藥過(guò)程中產(chǎn)品的釋放是否可控,是否會(huì)對(duì)皮膚中產(chǎn)生破壞性損傷,在皮膚中形成的空隙是否可逆等問(wèn)題, 使得微針技術(shù)的臨床應(yīng)用受到了制約,這些也正是微針技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。硅微針的制造方法已經(jīng)趨于完善。南京實(shí)心微針電極

微針主要是通過(guò)在皮膚上形成微小通道。上海實(shí)心微針加工

使用微加工制備硅空心微針的技術(shù)已非常成熟,適合大規(guī)模生產(chǎn)。Nanopass公司制備了具有三種金字塔形狀的單晶硅空心微針,針長(zhǎng)為0.6mm,很容易進(jìn)行皮內(nèi)注射。Debiotech 公司使用深層離子蝕刻和濕法蝕刻技術(shù)制備具有側(cè)開(kāi)口的硅空心微針,從而將藥物輸送到人的真皮層,并降低了堵塞注射通道的風(fēng)險(xiǎn)。俞驍為了解決中空微針難以大規(guī)模生產(chǎn)且強(qiáng)度低的問(wèn)題,采用各向異性蝕刻法制備了單晶硅異平面中空微針。該工藝簡(jiǎn)單易行,所得微針強(qiáng)度更大,中空硅微針表面的金屬涂層或二氧化硅層涂層可以提高其生物相容性。上海實(shí)心微針加工