利用化學(xué)溶液濕法腐蝕的微針可以降低微針的制作成本,制作過(guò)程中不需要大型的刻蝕設(shè)備,在普通實(shí)驗(yàn)室就能夠完成工藝制作。但腐蝕過(guò)程比較難以精確控制,并且需要進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察,而且不確定因素還較多。溶液濕法腐蝕對(duì)硅片的晶向、腐蝕的溫度、腐蝕的時(shí)間和掩膜形狀的要求都是非常嚴(yán)格的。由于掩膜形狀和腐蝕晶向的選擇性,溶液濕法腐蝕形成的微針形狀像山峰,所以比干法刻蝕形成的微針短,直徑比較大,所以單位面積的微針數(shù)量比干法刻蝕的微針數(shù)量少。為了提高微針的生物相容性,可以在表面沉積一層金屬。浙江微針生產(chǎn)
目前,文獻(xiàn)中報(bào)道較多的干電極的制作材料主要包括:?jiǎn)尉Ч?、金屬(鈦、鎳、不銹鋼)、 高分子聚合物和玻璃等。有人在單晶硅片上采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)工藝制備了高度較高的實(shí)心微針陣列。有人在鈦薄板上利用微加工工藝制備了鈦微針用于經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的研究。有人利用深曝光的方法制備了甲基丙稀酸甲酯(PMMA)微針用于腦機(jī)接口系統(tǒng)。雖然干電極的制作材料多種多樣,其基材的選擇主要考慮以下幾個(gè)因素:1)材料的生物相容性;2)微針陣列的機(jī)械強(qiáng)度;3)材料加工工藝的復(fù)雜度及工藝成本。徐州中空微針設(shè)計(jì)隨著研究的深入,新型的微針也陸續(xù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。
20世紀(jì)90年代,微針由硅制成。硅具有晶體結(jié)構(gòu),硅的濕法腐蝕是各向異性。其性質(zhì)取決于晶格中的排列,顯示出不同的彈性模量。物理特性使硅成為一種通用材料。硅襯底可以精確制造,且能批量生產(chǎn),因此可以生產(chǎn)不同尺寸和形狀的微針。但硅的成本及其耗時(shí)復(fù)雜的制造工藝限制了硅在微針中的應(yīng)用。此外,還有一些生物相容性問(wèn)題,因?yàn)楣韬艽?可能會(huì)一部分?jǐn)嗔巡⒘粼谄つw中,從而導(dǎo)致出現(xiàn)健康問(wèn)題。為了改善硅微針的脆性、提高微針的生物相容性,可以用濺射方法在其表面沉積一層金屬膜。
用于藥物遞送的微針概念,首先出現(xiàn)在1971年美國(guó)申請(qǐng)的一項(xiàng) (1976年授權(quán)),微針到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)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?,F(xiàn)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?;谖⑨樀囊呙缗cIM相比,除了具有一樣的免疫效果外,還有具有其他優(yōu)勢(shì),如提高患者的依從性、微創(chuàng)、緩解醫(yī)護(hù)人員的工作量外,還具有減少接種劑量、降低生產(chǎn)成本、提高疫 苗穩(wěn)定性、簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈等優(yōu)勢(shì)。利用濕法腐蝕制作的硅微針為八邊形棱錐。
在使用紫外壓印原理制備固體實(shí)心微針模具時(shí),通常采用MEMS技術(shù),但此種方法會(huì)造成微針模具損傷,進(jìn)而導(dǎo)致制作成本提高。秉承綠色化學(xué)的原則,盡可能地節(jié)約成本、降低原料損耗,就需要避免模具的損壞。因此在制備過(guò)程中,可通過(guò)使用二次轉(zhuǎn)模聚乳酸工藝,來(lái)制備新的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微針模具,選用PDMS是因?yàn)槠渚哂休^為優(yōu)越的脫模性和柔韌性。在進(jìn)行微針的制備前,要對(duì)所使用材料進(jìn)行預(yù)處理,包括用乙醇溶液來(lái)消毒、凈化PDMS微針模具,且風(fēng)干后方可執(zhí)行后續(xù)操作。中空微針可以用金屬、玻璃和硅等材料制成。浙江固體微針樣品
微針對(duì)生物相容性要求比較高。浙江微針生產(chǎn)
心電圖可記錄心臟的電活動(dòng)過(guò)程,它對(duì)心臟基本功能及其病理研究方面具有重要的參考價(jià)值。傳統(tǒng)的生物電勢(shì)電極是由Ag/AgCl制作而成的, 這種電極有很多缺點(diǎn): 1) 需要皮膚準(zhǔn)備。 2)使用電解凝膠很不方便,會(huì)給人體帶來(lái)不適感。 3)一次性,不能重復(fù)使用?;谖⑨橁嚵械奈㈦姌O可刺穿皮膚的角質(zhì)層, 這樣就避開(kāi)了皮膚角質(zhì)層高阻抗的特性,與傳統(tǒng)電勢(shì)電極相比,不需要皮膚準(zhǔn)備和電解凝膠,使用方便,有利于長(zhǎng)期測(cè)量使用。 L.M.Yu利用空心硅微針制作出了用于心電圖測(cè)試的電極。這種電極能獲得高信噪比的信號(hào),而且使用方便,對(duì)人體沒(méi)有什么副作用,比較適合老年人在家使用。浙江微針生產(chǎn)