[发明专利]用于药物传输和体液采集的空心微针阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种用于药物传输和体液采集的空心微针阵列的制备方法，空心微针阵列，为一体成型，包括针座、以及垂直于针座的若干周期性分布的锥体状空心微针；其中针座为平板结构，锥体状空心微针包括微针本体、微管道；微针本体包括具有开口的针尖、锥体状空心针体，针尖、针体构成针头；微管道是由针尖开孔与内部锥体形空心形成；其特征在于针体成型和针尖开孔利用一次或多次微膜铸吹塑成型工艺压铸实现，然后利用一次性快速热融脱模工艺获得完整的锥体状空心微针阵列；其中微膜铸吹塑成型工艺包括温控金属微针阵列模具工艺，温控调速气流喷射工艺；

温控金属微针阵列模具工艺，具体包括以下步骤：

步骤（1）、按照纵深比要求，借助于成熟的LIGA技术和湿性化学刻蚀工艺在透明玻璃载体上，获得特定焦距的球面凹坑阵列，制备出微透镜结构阵列；

步骤（2）、利用紫外光垂直照射步骤（1）微透镜结构，并在透明玻璃载体的SU-8负光刻胶薄膜中形成高纵横比聚合物锥体状实心微针阵列，通过显影工艺形成聚合物锥体状实心微针阵列基础支撑模；

步骤（3）、在步骤（2）支撑模的锥体形表面上通过镀膜和电铸工艺沉积一定厚度的锥体状金属薄膜；去除基础支撑模的感光后SU-8材料以及透明玻璃载体后，形成锥体状空心金属微针阵列模具；

温控调速气流喷射工艺，具体是利用温控方法调节喷射气流的温度和锥体状空心金属微针阵列模具的温度，利用调速气流喷射方法，即将设定速度和设定温度的气流把一定厚度的聚合物薄膜吹压到温控锥体状空心金属微针阵列模具上，通过温度来控制粘附在温控锥体状空心金属微针阵列模具上的聚合物材料的流动性，完成微膜铸吹塑成型；

微针阵列针尖开孔的微孔直径能够通过改变微膜铸吹塑成型工艺中吹压成型气流的流动和温度参数，以及锥体状空心金属微针阵列模具的温度参数进行调整；其中成型气流的流动参数包括成型流动速度和流动时间；

锥体状空心微针周期性分布的型位结构根据需求，通过不同的掩模图案和刻蚀工艺来制备不同参数的微透镜阵列，然后在此基础上制备锥体状金属薄壳微针模具，选用不同的模具获得不同型位结构的微针阵列；其中微针阵列的型位结构包括微针阵列针头之间的排列间距和排列方式；

快速热融脱模工艺是根据所用成型聚合物材料的融化温度和凝固温度，将成型聚合物材料降低到适当温度，并将锥体状金属薄壳微针模具迅速加热到聚合物融化温度，完成聚合物微针阵列与微针模具之间的脱离；而由于针尖部仅仅有较薄的聚合物材料会热融化并与金属微针阵列模具一起退出，在针尖处就形成了适当孔径的开口；脱离后的聚合物微针阵列，就获得了所需纵横比，具有微通道的聚合物锥体状空心微针阵列。

2.如权利要求1所述的一种用于药物传输和体液采集的空心微针阵列的制备方法，其特征在于锥体状空心微针阵列采用的聚合物材质为正聚乳酸PLA、聚乙醇酸PGA及它们的共聚物PLGA。