带有通道的形微针用于透皮注射和采样,以最小的步骤和标准MEMS技术制造
Alvise Bagolini1, Nicolò G Di Novo2, Severino Pedrotti1
1Sensors and Devices Center, Bruno Kessler Foundation, Via Sommarive 18, 38123 Trento, Italy. bagolini@fbk.eu.
Lab on a chip
|December 12, 2024
概括
研究人员开发了可批量生产的微针,用于无痛的药物输送和生物标志物提取. 这些道微针在受控条件下使用标准的微制造技术高效地提取间歇性液体 (ISF).
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 微型技术 微型技术
背景情况:
- 微针具有无痛皮肤应用的潜力,包括从间歇性液体 (ISF) 提取生物标志物和药物输送.
- 现有的道微针往往缺乏大规模生产的制造方法,并且在不受控制的,不切实际的条件下证明了ISF提取.
- 需要进行受控实验,以了解影响ISF提取效率的因素.
研究的目的:
- 开发和制造使用标准工业微机械工艺的通道微针阵列.
- 设计微针尖的几何形状,与大规模生产相容.
- 在受控条件下实验验证ISF提取.
主要方法:
- 制造通道微针阵列,使用双石版画步骤工艺,实现皮下针尖形状.
- 在皮模型上测试液体提取,通过应用受控的压力梯度 (加载或真空).
- 在不同的压力条件下,将提取速率与微针密度相关联.
主要成果:
- 通过使用标准的微电机系统 (MEMS) 技术,在最小的制造步骤下成功制造微针.
- 在20分钟内证明了1微升以上的液体提取,最大施加压差为500 mbar.
- 观察到微针密度和提取速率效率之间的相关性.
结论:
- 这项研究首次展示了采用标准MEMS工艺制造的空微针进行体外ISF采集的实验.
- 开发的微针可以在受控的压力梯度下有效地提取流体.
- 这些发现为比较压力负载和真空作为ISF提取驱动器提供了基础.
