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微针的定义和种类

       一、微针定义

       微针是指制作材料包括金属、硅、二氧化硅、玻璃、镍、钛及可生物降解的聚合物等,采用微机电系统(MEMS)工艺等制备成高10-2000µm、宽10-50µm的实心或空心微米级尺寸的针。

       ?二、微针种类

       ?制造微针的材料主要有金属、硅、二氧化硅及可生物降解的聚合物等。不同材料的微针具有不同的特性和用途。

?       1、金属微针

       ??不锈钢、钛及镍是制造金属微针常用的材料,采用激光切割、刻蚀、电镀或超精密机械加工等方法可制备出各种实用的金属微针。金属微针造价低廉、工艺简单,适合批量化生产,且针尖尖锐,硬度较大,易于刺穿皮肤而不易断裂在皮肤中,对人体无害,是制造微针的良好材料。在聚合物或硅微型模具上完全或部分电镀金属也可制备金属微针。

       ?2、硅及二氧化硅微针?

       ?硅及二氧化硅材料是制造微针的常用材料,具有良好的传感性能和机电性能,对其的微加工工艺也已成熟。易于大批量生产,但比金属微针的加工成本高,且易断裂滞留于皮肤,这是制约其发展的因素。尖而细的硅微针能减少人体不适感,但硅材料表面会吸附蛋白质,会促使白血球和微针粘合,被刺入区域可能会产生应激性反应,所以硅微针不能直接用于人体治疗,需在其表面进行修饰如涂以二甲苯薄层来改善其生物兼容性。此外,硅微针的硬度要强于其它材料微针,但也很脆易断裂。

       ?3、聚合物微针?

?       为了增加微针的安全性,可生物降解的聚合物微针成为微针发展的另一个方向。聚合物微针具有很好的生物相容性且可生物降解,成本较低,加上新高分子材料的层出不穷,聚合物微针将会具有很好的研究和应用前景。但是与金属微针和硅微针相比,这种微针的强度较差,一定压力作用下会产生塑性形变,刺穿皮肤时会有困难,在材料的选择及加工工艺方面均有待提高。

       ?综上考虑,硅材料尽管应用广泛,处理方法成熟,但相对昂贵,易碎且非生物相容的,而许多金属则廉价许多,强度好且生物相容,聚合物也不昂贵,生物兼容且可降解、处理简单,但其机械性能不如前两种,因此相对来看,金属和聚合物微针更具有发展前途。


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