實心微針陣列是不含藥物的微米級陣列,實心微針陣列具有錐形的針尖,它能夠穿透皮膚的角質層,為后續的藥物遞送創建微小的通道。實心微針陣列通常是由金屬、硅或者陶瓷制作而成,用于皮膚預處理。在接種疫苗時,實心微針首先刺在皮膚上產生微小的通道, 然后使用疫苗溶液或其他含藥物的材料,例如裝載藥物的水凝膠,藥物通過微通道遞送至皮膚,從而實現藥物接種。過去的幾項研究已經證實,白喉等疫苗、乙型肝炎疫苗和瘧疾疫苗可以通過微通道滲入皮膚并產生有效的免疫反應。微針主要是通過在皮膚上形成微小通道。常州超高晶微針樣品

使用微加工制備硅空心微針的技術已非常成熟,適合大規模生產。Nanopass公司制備了具有三種金字塔形狀的單晶硅空心微針,針長為0.6mm,很容易進行皮內注射。Debiotech 公司使用深層離子蝕刻和濕法蝕刻技術制備具有側開口的硅空心微針,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險。俞驍為了解決中空微針難以大規模生產且強度低的問題,采用各向異性蝕刻法制備了單晶硅異平面中空微針。該工藝簡單易行,所得微針強度更大,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。常州超高晶微針樣品微針對生物相容性要求比較高。

用于藥物遞送的微針概念,首先出現在1971年美國申請的一項 (1976年授權),微針到現在已經發展了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,還有具有其他優勢,如提高患者的依從性、微創、緩解醫護人員的工作量外,還具有減少接種劑量、降低生產成本、提高疫 苗穩定性、簡化供應鏈等優勢。

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。 20世紀90年代才制作出硅微針。

多種有機材料已成為微加工領域的主力軍，其中用來制作微針陣列的主要材料是PMMA，而SU-8和PDMS常被選擇為制作過程中的輔助材料。利用PMMA材料制作頂端角為45°的微針陣列結構，其制作方法采用雙深X射線曝光，在電極正反兩面濺射金屬以實現正反兩面電連接。PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)制作的傾斜的微針，其中微針長度為400um，頂部直徑為30um，底部直徑為100um。SU-8材料制作的塔形的微針陣列，主要采用正反兩面紫外曝光和反應離子刻蝕的方法制作而成，微針高為350um，底端直徑為70um。PMMA材料制作的塔形的微針陣列，是由SU-8微針陣列翻模而成。由于微針的深寬比較大，依靠PMMA本身的硬度無法順利刺入皮膚因此需要在PMMA微針表面覆蓋一層金屬以增加其硬度。初始的微針制備過程復雜且容易斷裂。常州超高晶微針樣品

微針技術具有廣闊的應用前景。常州超高晶微針樣品

J.Held利用硅的干法刻蝕制作出了基于微針的電極。微針外層是氮化硅鈍化層, 在頂部露出金屬層,當有脈沖通過時,頂部金屬層發出的電場會在細胞膜脂上開一個口,使電極進入細胞,從而進行電流記錄。電極進入細胞通過電場在細胞膜脂上開口的過程被稱為電穿孔。電穿孔也是目前治病癥的一種方法,將化學療法和電穿孔結合起來能提高治病癥的效率,并能實現局部治。N. Wilke利用干法刻蝕和濕法刻蝕制作出了用于電穿孔的空心硅微針電極。在電穿孔的同時,空心微針還可進行藥物傳輸。另外在微針的底部設有溫度傳感器, 可監測電極插入人體時的溫度變化,增加了電極工作的安全性。常州超高晶微針樣品