[发明专利]微针阵列、制造该微针阵列的模铸方法及所使用的模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有微针孔的微针阵列、制造该种微针阵列的方法及该方法中所使用的专用模具。

背景技术

人体最外层的皮肤层，例如角质层，是人体最有利的生物屏障保护层。角质层具有极好的电绝缘性，能够有效防止外界的液体进入皮下组织，同时也可以防止皮下组织间液渗透出来。目前在生物医学领域，皮下给药(即将药液直接给到角质层以下的皮下组织)以及从皮下组织间液中采集测试样品对治疗、诊断疾病正日益变得重要。上述两种操作中需要使用能穿透皮肤角质层的针头或者微针阵列。

美国专利文献US6,471,903B2披露了一种塑胶空心微针阵列结构，包括基座和与基座一体成形的若干个微针。其中基座内具有用于储存药液或组织间液的储液腔。所述微针是空心的，即具有与基座的储液腔相通的中心微针孔，这种带有微针孔的微针具有内壁面和外壁面，为了减小穿透皮肤时的阻力，微针的外壁面制成锥形，从而使得微针的前端部比较尖，这样使用时会比较省力。这种微针阵列可以使用两板模具通过注射成型的方法制造出来。但是由于该种微针的微针孔的出口端面与其中心线是垂直的，穿透皮肤时所受的阻力比较大，尤其是当若干个微针组成微针阵列时，所受阻力就更大了。目前，出现了一种由硅材料制成的具有尖端的微针阵列。由于该种微针阵列的材料硅比较昂贵，这使得微针阵列的成本太高，而微针阵列又属于一次性医用品，不能重复使用，过高价格的微针阵列很难普及使用，所以该种硅材料的微针阵列的实用性差。同时，该种硅材料的微针阵列是由光刻蚀工艺制得的，光刻蚀工艺比较复杂，每次只能生产单个产品，很难实现批量化生产，工艺成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种穿透皮肤时所受阻力小，而且成本低的微针阵列；

本发明的另一个目的是提供一种制造上述微针阵列的方法；

本发明的第三个目的在于提供一种制造上述微针阵列的方法中所使用的专用模具。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的微针阵列，包括基座和与基座一体成型的若干个微针。所述基座内设有用于储存药液或组织间液的储液腔，所述每个微针内具有与所述储液腔连通的微针孔。其中所述微针阵列由塑料、复合材料、陶瓷或金属材料经注射成型工艺制成。所述每个微针上具有至少一个倾斜于所述微针中心线的斜面，微针孔的出口位于至少一个所述斜面上，若干个微针上的斜面呈中心对称布置或轴对称布置，这样在微针的出口端部形成尖峰部分。

所述斜面的数量为一个，该斜面与所述微针的外壁面相交形成尖峰。

所述斜面的数量为两个，该两斜面相交于所述微针的内壁面形成尖峰，所述微针孔的出口位于其中一个所述斜面上。

所述斜面的数量为两个，相交于微针孔的下方，所述微针孔的出口有两个，分别位于所述两个斜面上，该两个出口对称布置。

其中在所述基座与所述尖峰部分之间还具有针体部分。

其中若干个所述微针孔的横截面形状是圆形、椭圆形、矩形、三角形或“十”字花形中的一种或多种的组合。

所述微针的截面形状是圆形、椭圆形或矩形。

所述微针孔的出口处形成有薄膜。

所述微针孔的中心线与所述微针的中心线重合或偏离微针的中心线位置。

所述若干个微针布置成圆形、矩形、圆形阵列或者矩形阵列。

本发明的制造微针阵列的模具，包括上模和中模。其中所述上模包括上基板和形成于上基板下面的若干个模芯；所述中模包括中基板。所述上模和中模上设有用于形成微针阵列基座的凹槽。其中还包括下模。所述下模包括下基板和设置在该下基板上面与其一体的至少一个下模凸台，该下模凸台上具有至少一个用于形成微针倾斜下端面的下模倾斜面。所述中基板上设有数量与所述下模上的下模凸台相同的若干个中模通孔。所述中基板上或者中基板的中模通孔壁与下模凸台之间共同形成有至少一个用于界定微针外壁的空穴。合模时，所述下模上的各个下模凸台分别伸入中模相应的中模通孔中，所述上模的各个模芯插入相应的所述空穴中，并且模芯下端部与所述下模凸台的下模倾斜面接触配合。

所述中基板上中模通孔的数量为一个，中基板底面形状与下基板顶面形状相匹配；中基板的中模通孔内设有与中基板一体的中模柱体，该中模柱体的底面形状与下模凸台顶面形状相吻合。在中模柱体与中基板之间设有若干个周边通孔。中模通孔壁中位于每个周边通孔下方的部分各自设有一个与周边通孔平滑过渡连接的槽口，每个周边通孔、位于周边通孔下方的槽口以及下模凸台上相应的下模倾斜面共同形成所述空穴。所述模芯的下端面为斜面，该斜面与下模凸台的下模倾斜面接触配合。