[发明专利]微型实心或空心硅针、硅针阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗、美容器械及微细加工技术领域，特别涉及微型实心或空心硅针、硅针阵列及其制造方法。

技术背景

人体的皮肤有三层组织：角质层、活性表皮层和真皮层。最外层的角质层厚度约为10～50微米，由致密的角质细胞组成；角质层以下是表皮层，厚度约为50～100微米，含有活性细胞和很少量的神经组织，但是没有血管。表皮层以下是真皮层，是皮肤的主要组成部分，含有大量的活细胞、神经组织和血管组织。由于传统的皮下注射法使用的注射针头的外径一般为0.4～3.4毫米，需要将注射针头穿透皮肤表层并深入皮肤以下，以便让药物迅速进入血管，因此注射过程不仅伴随着疼痛，而且往往需要专业医护人员进行操作。现代医学研究表明，皮肤最外面的角质层是药物输送的主要障碍。只要使用微针或微针阵列将药物送入角质层以下而不深入真皮层，药物就会迅速扩散并通过毛细血管进入体循环。由于微针给药部位在体表并没有触及神经组织，因此不会产生疼痛；采用微针给药不需要专业人员进行操作，使用灵活方便，可随时中断给药，所以更容易被病人所接受。空心微针不仅可以用于透皮给药，还可以用于透皮进行微量体液的提取。

与透皮给药同理，由于角质层的阻挡作用，采用一般传统的方法使用美容护肤品，其中的绝大部分活性养分无法进入活性表皮层和真皮层，所以美容效果并不显著。如果将表面涂敷有美容护肤品的微针阵列刺入皮肤，或微针阵列刺入皮肤后再涂敷美容护肤品，均会明显提高养分穿越角质层进入表皮层及真皮层细胞的渗透能力，从而显著提高美容养颜效果。

目前，已经报道了一些微型实心和空心硅针结构及其制备的方法，包括如下文献：

1.S.Henry，D.V.McAllister，M.G.Allen，and M.R.Prausnitz.Microfabricated  microneedles：a  novel approach to transdermal drugdelivery.J.Pharmaceut.Sci.，87(8)922-925，1998.

2.P.Griss，P.Enoksson，H.K.Tolvanen-Laakso，P.Merilinen，S.0llmar，and G.Stemme.Micromachined electrodes for biopotentialmeasurements.J.Microelectromech.Syst.，10(1)10-16，2001.

3.P.Griss，P.Enoksson，and G.Stemme.Micromachined barbed spikesfor mechanical chip attachment.Sensors and Actuators A，95：94-99，2002.

4.Patrick Griss and Gran Stemme.Side-Opened Out-of-PlaneMicroneedles for Microfluidic Transdermal Liquid Transfer.J.Microelectromech.Syst.，12(3)296-301，2003.

5.Han J.G.E.Gardeniers，Regina Luttge，Erwin J.W.Berenschot，Meint J.de Boer，Shuki Y.Yeshurun，Meir Hefetz，Ronny van’t Oever，andAlbert van den Berg.Silicon Micromachined Hollow Microneedles forTransdermal Liquid Transport.J.Microelectromech.Syst.，12(6)：855-862，2003.

6.E.V.Mukerjee，S.D.Collins，R.R.Isseroff，R.L.Smith.Microneedle array for transdermal biological fluid extraction and in situanalysis.Sensors and Actuators A，114：267-275，2004

7.Boris Stoeber and Dorian Liepmann.Arrays of Hollow Out-of-PlaneMicroneedles for Drug Delivery.J.Microelectromech.Syst.，14(3)472-479，2005.