基于硅与非硅复合方法的异平面空心微针制作

为了解决制备空心微针工艺复杂且成本高的问题,本文提出了采用湿法刻蚀、光刻和电镀结合的方法制备低成本空心金属微针.首先采用湿法刻蚀硅,得到280μm深的倒四棱锥锥坑;然后在锥坑上甩200μm厚的负胶SU-8填充锥坑,并通过曝光显影负胶形成微针的形貌;最后在曝光显影后的负胶上电镀50μm厚的镍得到所需形状的空心金属微针.用此方法制备的空心微针高度为350μm、壁厚为50μm,其针尖形状为三棱锥和四棱锥.通过有限元仿真分析微针强度与微针结构尺寸的关系.用此方法加工出的微针具有锥形尖,改善了刺入皮肤的效果.     

可生物降解高分子微针的制作及透皮应用

透皮给药相比于传统的给药方式,具有更多的优势．但是,皮肤的角质层能够阻止外源性物质的侵犯,限制了透皮给药系统的应用．为此,基于微针的透皮给药系统的提出增大了透皮给药系统的应用范围．首先,采用MEM技术制作单晶硅微针．接下来,提出一种新颖、简单而且经济的方法快速制作聚乳酸微针．通过理论分析及有限元分析微针的力学性能,表明微针有足够的强度．体外透皮实验表明,未经微针处理的皮肤,钙黄绿素10h的累计渗透量只有0．17±0．07 μg／cm2;手动进针处理的皮肤只达到4．54±1．17 μg／cm2,比未用微针处理的皮肤增加了30倍;经过进针器处理的皮肤,各个时间点的渗透量均有显著性提高（P〈0．05）,渗透量达到45．37±5．80 μg／cm2,比未用微针处理的皮肤增加了300倍．所有的结果都表明,本实验室制备可降解的聚乳酸微针的方法新颖、快速且经济,而且对于透皮给药系统来说具有很大的潜在价值．     

基于移动LIGA工艺的微针阵列的设计与制作

提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微针阵列的微细加工工艺,即移动X光光刻在光刻胶上得到与LIGA掩模板图形相似的曝光能量分布图,再利用显影技术获得了其断面形状与LIGA掩模板图形相似的PMMA微针阵列结构．为了解决空心微针阵列的加工问题,通过对准曝光实现空心孔的微细加工．用此纳米加工技术获得了高度为350～700μm、针锋尖锐度为1μm的PMMA的微针阵列．该阵列面积约为1cm^2,微针数约为900根,实验结果表明,利用这种新方法可以非常方便地加工出高质量的实心微针、空心微针和带流体沟道的分又微针等各种微针．该微针阵列可与微泵、微通道等集成为一体,实现无痛化注射或无痛化采血。     

针尖载药可溶性聚合物微针的制备及释药性能

可溶性聚合物微针是一种新型经皮给药系统,受到医药领域的广泛关注.皮肤弹性会导致微针刺入不完全造成药物浪费.为了解决这一问题,文中通过优化微针溶液配方和制备工艺,采用分步浇注法制备了针尖载药可溶性聚合物微针,提高了给药效率,并通过构建不同组成结构的聚合物微针实现了释药性能的调控.研究中选择具有生物相容性的聚合物材料,以磺酰罗丹明B为模型药物.结果 表明,药物主要集中在微针针尖,占针体高度60％左右.所制备的针尖载药可溶性聚合物微针具有高力学强度和刺入皮肤能力,载药量稳定.体外释药结果表明,通过选择不同的聚合物材料,载药针尖可以实现快速溶解或缓慢溶胀,从而实现药物的快速释放或缓慢释放.文中提出的可溶性聚合物微针实现了针尖载药和释药性能调控,在经皮给药方面具有潜在的应用前景.     

微针采血与离子浓度检测一体化装置的研制

随着生物医学MEMS技术的不断发展,医疗设备正趋于小型化、便携化和集成化.研制了一种集无痛微针采血及离子浓度测量于一体的微检测系统.该系统主要由无痛采血装置和离子浓度测量系统组成.其中无痛采血用的微针阵列制备工艺是采用X射线移动光刻技术和固定光刻技术,在5 mm×5 mm×2 mm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄片上制备100根高度800μm、孔径50μm的空心微针阵列;离子浓度测量系统是通过离子选择性膜(ISM)和离子选择性场效应晶体管(ISFET)电路来检测Na~+、K~+和Cl~-浓度.该系统具有无痛微量采血,Na~+、K~+和Cl~-浓度快速检测,以及对皮肤与血管损伤较轻微的特点.     

用于构建可溶性微针的基质材料及其复合材料

可溶性微针作为新型透皮给药制剂,打破了传统皮肤给药制剂不能用于大分子药物经皮给药的局限,且具有无痛、无创、无出血、卫生、生物相容性好、便于患者自主使用等诸多优点。近年来可溶性微针的研究已成为备受关注的热点。基质材料的选择直接影响微针的制备及皮肤刺入、药物释放等性能。介绍了可溶性微针的研究现状,对基质材料进行了分类与介绍,并综述了基质材料的复合使用及效果。同时介绍了韧性材料和脆性材料的特性及其复合后的协同效果,进而对该领域存在的问题和研究方向进行了讨论和展望。     

基于交联透明质酸的微针制备及性能

新型水凝胶微针具有安全包裹多相药物、药物持续、可控释放等优点,在微针透皮给药领域极具应用潜力.文中重点研究了交联透明质酸微针贴片的优化工艺,并对微针贴片进行了性能评价.在碱性条件下使用1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)为交联剂对透明质酸进行交联,利用微浇注法制备交联透明质酸微针(cHA-MN),并优化其工艺.对所制备的微针贴片进行了外观形貌、力学性能、体外刺入性能及溶胀性能表征,验证其能否满足使用要求.实验结果表明,使用最优工艺制备的交联透明质酸微针贴片力学性能优良,可以顺利刺破皮肤,并实现溶胀功能.使用制备的微针搭载2.5％的右旋布洛芬药物,体外透皮扩散结果表明,微针在0～6 h释放出约38％药物,随后以一定速度缓慢释放至42 h,累计释放率约90％.     

用于肺部给药的壳聚糖空心微球的制备

采用壳聚糖为壁材、烷基多糖苷为赋形剂通过喷雾干燥的方法成功制备出了可用于肺部给药的空心载药微球,其粒径在10μm左右。采用扫描电子纤维镜观察了所得粒子的形貌,并分析了喷雾干燥条件下得到这种薄壁空心结构的原理。     

基于转写技术的微针阵列制备与强度特性测试

为达到低成本、批量化制备微针阵列的目的,提出了一种分别制备微针针尖模具和微针立柱模具的微针模具制备方法.制备微针针尖硅模具是采用湿法刻蚀方法,SU-8微针的立柱部分则采用套刻工艺制备.以此模具为母版,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)二次转写技术获得PDMS二次母版.以PDMS母版为模具,分别用浇铸法制备了3种不同聚合物材料(左旋聚乳酸(PLLA),聚苯乙烯(PS),透明质酸(HA))的微针阵列;还以PDMS母版为模具,用电铸法制备了金属Ni微针阵列.该微针阵列的密度约为300根针/cm2.对制备的4种微针进行力学特性测试,实验结果表明,加工出的微针有足够的力学强度,可用于无痛注射.     

微针协同光学疗法用于疾病治疗研究进展

微针作为一种新兴的透皮给药技术,可绕过肝脏首过效应及皮下注射带来的疼痛问题进行微创无痛的局部给药。但使用微针递送的药物大都属于被动给药,药物释放速率受限。光学疗法在癌症及皮肤病治疗等领域展现出独特的优势,但为了实现优异的治疗效果往往需要较高的光敏剂剂量和激光辐照强度,这不可避免地会带来毒性和皮肤损伤。近年来,微针已与多种策略(pH响应、电响应、光学疗法等)联合用于多种疾病治疗。微针与光动力、光热等光学疗法协同应用可以优势互补,在一定程度上降低所使用光敏剂和光热剂的剂量或激光辐照的强度,减少毒性和治疗过程中对皮肤造成的损伤。此外,微针与光响应材料结合可以精确有效地递送药物,增强疗效。综述了近年来微针协同光动力、光热疗法在癌症治疗、伤口管理、医学美容等领域的研究进展,以期为之后更多的研究提供一些参考。