涂層微針是由涂有藥物溶液或分散體的實心微針組成。微針被藥物溶液或藥物分散層包圍。隨后藥物從該層中溶解, 藥物被快速釋放?？梢匝b載的藥物量取決于針尖涂層的厚度和針的尺寸。近年來,涂層微針逐步替代了固體微針,它們的制備材料與制備方法相似,但涂層微針的針尖表面被藥物溶液包圍,使用時藥物可隨微針進入皮膚后快速釋放。因此其操作步驟更為簡單,具有長時間保持藥物活性的優(yōu)勢。因此涂層微針、空心微針和可溶性微針在給藥領(lǐng)域的應(yīng)用較為普遍?；贛EMS微針的微系統(tǒng)會在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。北京高晶微針電極

采用各向同性和各向異性蝕刻工藝制備硅微針,但對于蝕刻工藝的控制仍是待解決的關(guān)鍵問題。Dizon使用離子研磨方法制作了實心針尖的硅微觀結(jié)構(gòu)。后來 Henry 使用反應(yīng)離子蝕刻方法制作了具有高縱橫比的硅固體微針陣列。Chun制備了二氧化硅微針, 其使用深度反應(yīng)離子蝕刻、各向異性刻蝕以及硅玻璃鍵合三種技術(shù),達到了精確控制生物物質(zhì)注入細胞的目的。Chen利用 p+型硅的各向異性自停腐蝕技術(shù),制成了集成微流體管和微電極的硅微針,監(jiān)測了小豬在不同化學(xué)刺激下神經(jīng)反應(yīng)信號的變化。江蘇MEMS微針技術(shù)微針給藥結(jié)合了經(jīng)皮給藥和傳統(tǒng)注射的優(yōu)點。

微針陣列技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景,但是也依舊面臨著許多問題。首先,微針材料的機械強度和生物安全性需要進行嚴(yán)格評估。此外,不同膚色、年齡和性別的人皮膚的厚度也不同,在制造微針時,需要考慮微針的群體適用性。同時,與科研實驗不同,把微針技術(shù)真正投放到市場需克服很多困難,比如批量生產(chǎn)問題、工業(yè)制造中的消毒問題、投入市場時微針的穩(wěn)定性或者有效期以及微針的制作成本等問題,這些都是微針投放進入市場必須考慮和解決的問題。

很早之前就有人提出了微針電極的概念，但由于當(dāng)時半導(dǎo)體加工領(lǐng)域技術(shù)的限制，還無法將其制造出來。經(jīng)過了多年的摸索，其制作和封裝技術(shù)依然不夠成熟。有人研究了不同類型的微針陣列的應(yīng)用場景：一種用于體表提取生理信號的干電極實心微針陣列，它不需要通過復(fù)雜的外科手術(shù)植入體內(nèi)，只是將其貼在皮膚表面就可以獲得心電、腦電、肌電等生理信號。與傳統(tǒng)的體表電極相比，皮膚干電極使用過程非常簡單，不需要皮膚準(zhǔn)備和涂抹導(dǎo)電膏。另一種是用于藥物緩釋的中空微針電極，這種電極可以通過皮膚將某種藥物按固定劑量勻速地遞送到病人的體內(nèi)，從而避免了靜脈注射和打針為患者帶來的痛苦。設(shè)計不同的微針類型，可適用于不同性質(zhì)的藥物輸送,使給藥的方式具有多樣化。

心電圖可記錄心臟的電活動過程,它對心臟基本功能及其病理研究方面具有重要的參考價值。傳統(tǒng)的生物電勢電極是由Ag/AgCl制作而成的, 這種電極有很多缺點: 1) 需要皮膚準(zhǔn)備。 2)使用電解凝膠很不方便,會給人體帶來不適感。 3)一次性,不能重復(fù)使用。基于微針陣列的微電極可刺穿皮膚的角質(zhì)層, 這樣就避開了皮膚角質(zhì)層高阻抗的特性,與傳統(tǒng)電勢電極相比,不需要皮膚準(zhǔn)備和電解凝膠,使用方便,有利于長期測量使用。 L.M.Yu利用空心硅微針制作出了用于心電圖測試的電極。這種電極能獲得高信噪比的信號,而且使用方便,對人體沒有什么副作用,比較適合老年人在家使用。微針給藥具有無痛、操作方便等優(yōu)勢。上海固體微針電極

可溶性微針是利用模具將藥物制作成針尖。北京高晶微針電極

Lee 在 US.Pat.No.5250023 中公開了一種透皮藥物釋放器件，包含許多直徑在 50~400 微米，長度在 200~2000 微米的皮膚針 (skin needle)，針的材質(zhì)是不銹鋼的，用于改進蛋白質(zhì)或核酸的透皮釋放。Prausnitz 在 US Pat.No6503231公開了一種用MEMS技術(shù)在單晶硅材料上制作圓錐形多孔微針的方法，該器件用于改進藥物的透皮釋放效率。該方法具體是利用光刻技術(shù)在單晶硅表面形成圖案，然后利用深離子反應(yīng)蝕刻技術(shù)形成圓錐形微針，但是該方法制作的微針太尖，在使用過程中有的針頭會折斷。為了更好地滿足藥物釋放對器件的要求，即產(chǎn)生更小的創(chuàng)傷或切口，以更大的效率傳遞藥物，使藥物的管理和使用更加容易，開發(fā)具有生物相容性的微針是非常有必要的。北京高晶微針電極