经皮给药用金属微针阵列的研究与设计

摘要

经皮给药作为药物释放的一种新途径，将成为21世纪最重要的给药方式之一。传统的被动式经皮给药严重受限于皮肤角质层的阻碍，利用微针阵列破坏角质层可改善皮肤对药物的渗透性，大大提高经皮给药效率。 本文以提高我国先进给药技术水平为目标，设计了几种安全、实用、低成本的经皮微针阵列，具备良好力学性能和药物促渗能力。论文对经皮微针阵列的设计和制备进行了深入探讨，重点研究了经皮微针阵列力学性能及促进体外经皮给药能力。 在综述当前国内外经皮微针阵列发展概况的基础上，提出经皮给药用微针阵列的要求。结合国内加工条件，提出了一条基于传统的金属蚀刻加工环境的微针阵列加工路线，设计并制备了几种不同结构的不锈钢微针阵列。对表面形貌进行显微观测，制备效果跟针尖角度、针高、微针密度、冲压工具等密切相关。 针对经皮微针阵列使用方法和特点，构建了一个分布式结构的力学性能实验平台。用制备的不锈钢微针阵列成功刺入了苹果和猪皮，测得刺穿猪皮角质层的力为64N。具备足够的机械强度和结构稳定性，可用于经皮给药实验。 利用不锈钢微针阵列对大白鼠进行了鬼臼毒素的体外经皮实验，比较分析了不同针形的微针阵列的促渗能力及压针时间对给药效果的影响。研究发现矛头形微针阵列促渗效果最好。压针时间越长，药物透皮量越高。