目前,文献中报道较多的干电极的制作材料主要包括:单晶硅、金属(钛、镍、不锈钢)、 高分子聚合物和玻璃等。有人在单晶硅片上采用深反应离子刻蚀技术工艺制备了高度较高的实心微针阵列。有人在钛薄板上利用微加工工艺制备了钛微针用于经皮给药系统的研究,北京微针生产。有人利用深曝光的方法制备了甲基丙稀酸甲酯(PMMA)微针用于脑机接口系统,北京微针生产。虽然干电极的制作材料多种多样,北京微针生产,其基材的选择主要考虑以下几个因素:1)材料的生物相容性;2)微针阵列的机械强度;3)材料加工工艺的复杂度及工艺成本。空心微针主要是利用干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方式制作而成。北京微针生产
Lee 在 US.Pat.No.5250023 中公开了一种透皮药物释放器件,包含许多直径在 50~400 微米,长度在 200~2000 微米的皮肤针 (skin needle),针的材质是不锈钢的,用于改进蛋白质或核酸的透皮释放。Prausnitz 在 US Pat.No6503231公开了一种用MEMS技术在单晶硅材料上制作圆锥形多孔微针的方法,该器件用于改进药物的透皮释放效率。该方法具体是利用光刻技术在单晶硅表面形成图案,然后利用深离子反应蚀刻技术形成圆锥形微针,但是该方法制作的微针太尖,在使用过程中有的针头会折断。为了更好地满足药物释放对器件的要求,即产生更小的创伤或切口,以更大的效率传递药物,使药物的管理和使用更加容易,开发具有生物相容性的微针是非常有必要的。江苏硅微针样品硅微针的制造方法已经趋于完善。
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。
硅基微针是采用单晶硅材料加工制备而成,采用半导体光刻、刻蚀等加工工艺,顶端直径可以达到几十纳米。硅微针一般长度在80~300um,主要穿刺表皮层,达到皮肤的真皮层,但不会刺到皮下组织,不会接触到皮下组织的末梢神经,所以使用过程一般无疼痛感,并且不会有出血现象。硅微针也用来作为注塑模具,通过翻模注塑工艺,制备可溶性微针产品。目前我司生产的微针分为低晶微针、中晶微针、高晶微针和超高晶微针,其中低晶微针针高范围在100um~120um,针间距为400um;中晶微针针高范围在120um~180um,针间距为400um;高晶微针针高范围在180um~250um,针间距为650um;超高晶微针针高范围在250um~300um,针间距为650um;芯片尺寸可根据客户要求定制。微针针对不同的应用场景有不同的材质。
传统的给药的方式有口服和注射两种。这两种方式都有其缺点,口服的主要问题是胃肠道对药物的降解作用和肝脏的首过效应; 静脉注射具有痛感,需要有专门医护知识的人员进行操作。微针阵列提供了一种新型传送药物的方法,可增强经皮肤对药物分子的传输, 实现高效、无痛投药。从微针在经皮给药应用上的作用方式分析,主要有4种使用微针透皮给药的方法: 1) 使用实心微针刺入皮肤, 增加皮肤的渗透性, 然后贴皮给药。 2) 将药物涂在在微针上,然后将微针刺入皮肤,进行给药。 3) 用含药物的聚合物材料做成微针,然后将微针刺入皮肤。 4) 通过空心微针注射。水溶性微针是使用可生物降解的材料制成。北京微针生产
MEMS微针从问世以来一直是研究人员比较关注的方面。北京微针生产
在使用紫外压印原理制备固体实心微针模具时,通常采用MEMS技术,但此种方法会造成微针模具损伤,进而导致制作成本提高。秉承绿色化学的原则,尽可能地节约成本、降低原料损耗,就需要避免模具的损坏。因此在制备过程中,可通过使用二次转模聚乳酸工艺,来制备新的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微针模具,选用PDMS是因为其具有较为优越的脱模性和柔韧性。在进行微针的制备前,要对所使用材料进行预处理,包括用乙醇溶液来消毒、净化PDMS微针模具,且风干后方可执行后续操作。北京微针生产
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