微針的科普小(xiǎo)知識：

微針是什麽？
微針（Micro needles）MN是指包含多(duō)個(gè)微型針頭的陣列，針的長度一般為(wèi)幾十微米至幾毫米，而其直徑為(wèi)幾十微米以下。微針是一種高(gāo)效、安全、新型的經皮給藥技(jì)術(shù)，擁有(yǒu)其他傳統經皮給藥技(jì)術(shù)無法達到的優勢。第一，微針打破了經皮給藥中的重大(dà)屏障———角質層對藥物的阻滞，不僅使藥物的遞送效率大(dà)大(dà)提升，還(hái)使得(de)大(dà)分子藥物和(hé)親水(shuǐ)性藥物的經皮遞送成為(wèi)可(kě)能。

微針材料可(kě)以為(wèi)玻璃、糖、金屬、矽、聚合物、水(shuǐ)凝膠等; 也有(yǒu)許多(duō)不同類型的微針，如中空(kōng)微針、固體(tǐ)實心微針、可(kě)溶性微針和(hé)溶脹微針等，微針已應用于局部麻醉、免疫接種、微量取樣、DNA 給藥、皮膚美容、蛋白質和(hé)多(duō)肽類藥物遞送等方面。


 
      微小(xiǎo)的尺寸也使微針在強度和(hé)剛度上(shàng)存在先天不足，如微針刺入過程中存在較多(duō)的力學問題，影(yǐng)響其穿刺有(yǒu)效性; 微針使用過程中存在的安全性問題，如微針斷裂造成有(yǒu)害殘留等; 較其他劑型而言，微針的載藥量較小(xiǎo); 微針的微創給藥對皮膚造成的影(yǐng)響等。
    其中，微針的穿刺性能是微針能否成功應用的決定性因素，也是限制(zhì)微針發展與推廣的一個(gè)關鍵，尤其是對由聚合物材料制(zhì)備的可(kě)溶性微針來(lái)說至關重要。在穿刺過程中，由于皮膚的不均勻性、刺入過程中不可(kě)避免的移動等原因，微針會(huì)受到各種各樣的力，而當外界的力達到一定程度時(shí)，會(huì)使微針發生(shēng)斷裂、彎曲等形變，影(yǐng)響微針的穿刺性能。

因此，微針需要有(yǒu)一定的機械強度去克服這些(xiē)因素可(kě)能帶來(lái)的失敗，且不同的穿刺方式、生(shēng)物因素等都會(huì)影(yǐng)響微針的穿刺性能。上(shàng)海保聖微針強度測試儀TA.XTC-20可(kě)以作(zuò)為(wèi)一種單獨的體(tǐ)外方法模拟微針在體(tǐ)內(nèi)的穿刺過程，表征微針的機械性能和(hé)力學行(xíng)為(wèi)。
     上(shàng)海保聖微針強度測試儀應用于介孔微針強度 mesoporous microneedles (MMN) 應力-應變stress–strain分析、上(shàng)海保聖微針強度測試儀TA.XTC-20對微針尺寸力學效果評價，上(shàng)海保聖微針強度測試儀TA.XTC-20可(kě)對實心微針、空(kōng)微針、棱形矽微針silicon microneedle、金塗層固體(tǐ)矽微針脆性測試，金屬微針硬度測定，聚合物微針強度測定、陶瓷納米微針、水(shuǐ)凝膠微針應力測定、玻尿酸微針彈性模量測定，微針（MN）透皮性能測定。
 
微針機械強度測試方案—微針斷裂性、微針斷裂力能測定。

微針微小(xiǎo)的尺寸，使其對力學測定設備也具有(yǒu)極高(gāo)的要求。微針的力學測定，需要儀器(qì)以高(gāo)性能電(diàn)機帶動探頭精準的位移移動與微針接觸，通(tōng)過高(gāo)精度傳感器(qì)以及大(dà)的采集率獲取微針發生(shēng)屈服時(shí)細微的力學變化。上(shàng)海保聖TA.XTC-20配置高(gāo)性能電(diàn)機及高(gāo)精度力量感應元器(qì)件，對于微針可(kě)以準确測定其微針強度、微針屈服性能、微針斷裂力等指标，為(wèi)微針陣列使用效果提供客觀數(shù)據支撐。
微針在給藥時(shí)，垂直皮膚進針，故機械性能測試是微針斷裂力測定中常用的方法。

根據微針（MN）力-位移曲線圖，可(kě)以分析初微針的屈服強度MNs yielding force以及微針破裂強度測定MN breaking force。以上(shàng)實驗數(shù)據為(wèi)上(shàng)海保聖TA.XTC-20對于微針陣列進行(xíng)測定，通(tōng)過較高(gāo)的采集率清楚的獲取到兩個(gè)微針分别在599um及651um處發生(shēng)了斷裂，斷裂力分别是25.680N及25.757N。微針斷裂呈現處呈現的力值相對重複性較高(gāo)，斷裂位移值稍有(yǒu)差異。以此數(shù)據為(wèi)該微針的臨床使用效果進行(xíng)評估。
由上(shàng)海保聖微針強度測試儀的力-位移曲線，可(kě)以測得(de)微針的理(lǐ)論斷裂力，與皮膚所需的刺入力進行(xíng)比較，從而判斷微針是否可(kě)以刺入皮膚。當微針的斷裂力小(xiǎo)于皮膚穿刺力時(shí)，微針則會(huì)在刺入皮膚之前斷裂，無法刺破皮膚。因此，研究者們應進行(xíng)皮膚穿刺力測定，并将其與微針的斷裂力進行(xíng)比較，從而預測微針的穿刺有(yǒu)效性。
 
微針機械強度測試方案—微針壓變性能

韌性材料制(zhì)備的微針在探頭下壓的過程中力-位移曲線不存在突降，表明(míng)微針隻發生(shēng)了形變而沒有(yǒu)斷裂。采用上(shàng)海保聖微針強度測試儀通(tōng)過在設定相同位移值前提下，分析力-位移曲線的縱坐(zuò)标來(lái)評判微針的機械性能，應力越大(dà)表明(míng)微針的機械強度越大(dà)。

微針機械強度測試方案—微針皮膚穿刺實驗

微針皮膚穿刺實驗

雖然測定微針的斷裂力和(hé)壓變性能可(kě)在不使用離體(tǐ)皮膚,的情況下模拟微針的理(lǐ)論穿刺過程，預測微針的穿刺有(yǒu)效性，但(dàn)由于微針使用過程對穿刺的影(yǐng)響、皮膚與不鏽鋼闆等平面存在較大(dà)差異等原因，微針實際的刺入效果是無法通(tōng)過斷裂力或壓變性能準确預測的。因此，多(duō)數(shù)研究采用生(shēng)物組織( 通(tōng)常是離體(tǐ)人(rén)皮膚或動物皮膚) 來(lái)考察微針真實的穿刺性能。

上(shàng)海保聖高(gāo)精度力學分析儀器(qì)TA.XTC-20特别适用于高(gāo)精度材料物性品質研究，反應靈敏，根據樣品形态可(kě)智能調節追蹤速率，對于微針、微球、微膠囊等精細樣品力學性能準确測定。
上(shàng)海保聖微針強度測試儀TA.XTC-20可(kě)以準确測定微針（MN）應力-應變曲線，獲取微針的屈服力，微針屈服強度MNs yielding force；微針破裂強度測定MN breaking force，可(kě)應用豬皮穿透測試insertion into pig skin，評估微針（MN）透皮性能，從而對微針機械強度進行(xíng)分析。
結論
    醫(yī)療衛生(shēng)領域耗材正在精細化發展，如微針、微球、微膠囊、水(shuǐ)凝膠微粒等，這種微小(xiǎo)耗材在應用過程中，力學性能是影(yǐng)響其使用效果的關鍵性因素。因此在前期精細耗材研發過程中，需采用高(gāo)精度力學分析儀器(qì)對樣品在使用過程中的力學性能進行(xíng)分析。
    上(shàng)海保聖TA.XTC-20采用高(gāo)精度電(diàn)機，具有(yǒu)高(gāo)頻率信号采集能力，對該種微針材料的硬度、剛性、微球及微膠囊彈性、水(shuǐ)凝膠微粒的內(nèi)聚性等指标進行(xíng)準确獲取數(shù)據，同時(shí)儀器(qì)自帶方法庫，根據标準要求不斷內(nèi)置應用方案，是一款在微力領域的儀器(qì)。需要了解跟多(duō)應用細節，請(qǐng)關注上(shàng)海保聖。