硅基微針是采用單晶硅材料加工制備而成,采用半導體光刻、刻蝕等加工工藝,頂端直徑可以達到幾十納米。硅微針一般長度在80~300um,主要穿刺表皮層,達到皮膚的真皮層,但不會刺到皮下組織,不會接觸到皮下組織的末梢神經(jīng),所以使用過程一般無疼痛感,并且不會有出血現(xiàn)象。硅微針也用來作為注塑模具,通過翻模注塑工藝,制備可溶性微針產(chǎn)品。目前我司生產(chǎn)的微針分為低晶微針、中晶微針、高晶微針和超高晶微針,其中低晶微針針高范圍在100um~120um,針間距為400um;中晶微針針高范圍在120um~180um,針間距為400um;高晶微針針高范圍在180um~250um,針間距為650um;超高晶微針針高范圍在250um~300um,針間距為650um;芯片尺寸可根據(jù)客戶要求定制。微針根據(jù)針高可以分成不同的產(chǎn)品。高晶微針晶圓
利用化學溶液濕法腐蝕的微針可以降低微針的制作成本,制作過程中不需要大型的刻蝕設備,在普通實驗室就能夠完成工藝制作。但腐蝕過程比較難以精確控制,并且需要進行實時觀察,而且不確定因素還較多。溶液濕法腐蝕對硅片的晶向、腐蝕的溫度、腐蝕的時間和掩膜形狀的要求都是非常嚴格的。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。北京超高晶微針研發(fā)合作微針可以通過深反應離子刻蝕制作。
微針作為透皮給藥的新型方式,微針透皮給藥具有微創(chuàng)、易制備、患者易用藥優(yōu)點,在病癥、自身免疫性疾病等方面能起到很好的效果。對于病癥這一方面,微針主要還是通過遞送免疫檢查點的抑制劑來進行的,利用微針可以進行局部給藥的特點,只需相對較低劑量的藥物就能夠達到預期的治效果,同時還可以降低自身免疫功能紊亂的風險。微針透皮給藥與皮下注射相比,微針在遞送不同抗原或多肽時,表現(xiàn)出的皮膚滯留時間更長,自身反應性細胞增殖減少,進而誘導耐受。
20世紀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復雜的制造工藝限制了硅在微針中的應用。此外,還有一些生物相容性問題,因為硅很脆,可能會一部分斷裂并留在皮膚中,從而導致出現(xiàn)健康問題。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。為了提高微針的生物相容性,可以在表面沉積一層金屬。
J.Held利用硅的干法刻蝕制作出了基于微針的電極。微針外層是氮化硅鈍化層, 在頂部露出金屬層,當有脈沖通過時,頂部金屬層發(fā)出的電場會在細胞膜脂上開一個口,使電極進入細胞,從而進行電流記錄。電極進入細胞通過電場在細胞膜脂上開口的過程被稱為電穿孔。電穿孔也是目前治病癥的一種方法,將化學療法和電穿孔結(jié)合起來能提高治病癥的效率,并能實現(xiàn)局部治。N. Wilke利用干法刻蝕和濕法刻蝕制作出了用于電穿孔的空心硅微針電極。在電穿孔的同時,空心微針還可進行藥物傳輸。另外在微針的底部設有溫度傳感器, 可監(jiān)測電極插入人體時的溫度變化,增加了電極工作的安全性。微針主要是通過在皮膚上形成微小通道。杭州高晶微針技術(shù)
中空微針可以用金屬、玻璃和硅等材料制成。高晶微針晶圓
一種新型的給藥技術(shù)是透皮給藥技術(shù),透皮給藥技術(shù)是指在皮膚表面給藥,使藥物以接近恒定速度通過皮膚各層,經(jīng)血管吸收進入體循環(huán)產(chǎn)生全身或局部作用的制劑,該類制劑通常稱為透皮貼劑.在原理上來講透皮給藥與皮下注射或靜脈輸入給藥是同一種投藥的方法。透皮給藥應用于治皮膚局部或全身疾病,比其他方式具有更加安全、穩(wěn)定和病人適應性好的優(yōu)點。其中被動透皮給藥技術(shù)是以單純的濃度梯度為驅(qū)動力使藥物擴散透過皮膚進入血流產(chǎn)生藥效。高晶微針晶圓