[VIP第1年] 指数:3
采用各向同性和各向异性蚀刻工艺制备硅微针,但对于蚀刻工艺的控制仍是待解决的关键问题。Dizon使用离子研磨方法制作了实心针尖的硅微观结构，江苏固体微针阵列。后来 Henry 使用反应离子蚀刻方法制作了具有高纵横比的硅固体微针阵列。Chun制备了二氧化硅微针, 其使用深度反应离子蚀刻，江苏固体微针阵列、各向异性刻蚀以及硅玻璃键合三种技术,达到了精确控制生物物质注入细胞的目的。Chen利用 p+型硅的各向异性自停腐蚀技术,制成了集成微流体管和微电极的硅微针，江苏固体微针阵列,监测了小猪在不同化学刺激下神经反应信号的变化。生物医学推动了微针在药物传输等领域的应用。江苏固体微针阵列
J.Held利用硅的干法刻蚀制作出了基于微针的电极。微针外层是氮化硅钝化层, 在顶部露出金属层,当有脉冲通过时,顶部金属层发出的电场会在细胞膜脂上开一个口,使电极进入细胞,从而进行电流记录。电极进入细胞通过电场在细胞膜脂上开口的过程被称为电穿孔。电穿孔也是目前治病症的一种方法,将化学疗法和电穿孔结合起来能提高治病症的效率,并能实现局部治。N. Wilke利用干法刻蚀和湿法刻蚀制作出了用于电穿孔的空心硅微针电极。在电穿孔的同时,空心微针还可进行药物传输。另外在微针的底部设有温度传感器, 可监测电极插入人体时的温度变化,增加了电极工作的安全性。浙江中晶微针设计微针技术具有广阔的应用前景。
空心微针与微米级的注射针较为相似,一样是输送液体成分至皮内。蒋宏民探索出了一种利用MEMS技术结合传统光刻和倾斜旋制备环氧树脂中空微针阵列的方法。首先,把玻璃基片旋涂上SU8胶,将基片倾斜,在倾斜的基片和掩模版上设置微针的顶角，角度为基片和掩模版倾斜角度的二倍,进行紫外光旋转曝光;第二步,将基片和掩模版经热烘处理,在基片表面上旋涂第二层SU8光刻胶,再次经热烘处理后进行旋转曝光,经第三次热烘处理后,显影得到SU8胶凹锥结构层;第三步,在SU8胶凹锥结构层上制备下模层,在下模层上溅射,制得铬铜复合金属层;第四步,在铬铜复合金属层上采用与第三步相同的方式制备上模层,即可得到完整的空心微针阵列模具。环氧树脂填充入空心微针阵列模具中,经真空固化后再进行打磨处理,然后脱模,就可得到由环氧树脂制成的空心微针阵列。
涂层微针是由涂有药物溶液或分散体的实心微针组成。微针被药物溶液或药物分散层包围。随后药物从该层中溶解, 药物被快速释放。可以装载的药物量取决于针尖涂层的厚度和针的尺寸。近年来,涂层微针逐步替代了固体微针,它们的制备材料与制备方法相似,但涂层微针的针尖表面被药物溶液包围,使用时药物可随微针进入皮肤后快速释放。因此其操作步骤更为简单,具有长时间保持药物活性的优势。因此涂层微针、空心微针和可溶性微针在给药领域的应用较为普遍。微针可以用作透皮给药的辅助工具。
通常情况来看,固体实心微针的优势在于可以刺穿细胞膜,增加皮肤的渗透性,以此来达到将疫苗释放、渗透、传输至血液或细胞中的目的。到目前为止,在市面上常见的固体微针大多数是由硅材料和金属材料制作而成。虽然金属微针力学强度较好,但是由于这种材料的自身生物相容性比较差,如果在使用过程中不小心折断,残留在皮肤里,就会使人体皮肤产生的损伤。由聚合物制成的微针则与常规的固体微针不同,它不仅具有足够的力学强度来刺穿人体皮肤角质层,同时还拥有优越的生物相容性。水凝胶微针和可溶性微针有点相似。江苏固体微针阵列
微针既需要有足够的机械强度穿透皮肤，又需要制造微针的材料有一定的安全性。江苏固体微针阵列
用于经皮给药的微针有两种，一种是实心微针，一种是空心微针。实心微针是通过处理将药物附着在微针表面达到药物递送的目的，空心微针则是将药物通过微通道注入皮肤的方式来输送药物。目前研究的微针给药主要有以下几种方式 ：1）先将微针阵列刺入角质层，在皮肤中形成微孔洞之后将其拔出，然后把含有药物的贴剂贴敷在有孔的皮肤上达到输送药物的目的；2）包囊药物微针给药，其中微针阵列是利用可以生物降解的材料制作而成；3）微针包衣给药，首先在实心微针体表面包裹一层药物，再将微针刺入皮肤实现持续给药，用以增加药物的渗透性；4）微注射方式经皮给药，一般选择空心微针阵列来实现。江苏固体微针阵列
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