[发明专利]一种微针阵列模具的制备方法

说明书

本发明公开了一种微针阵列模具的制备方法，涉及医疗器械技术领域，包括以下步骤：将多根微针水平排列在带有刻度的粘性条带上；第二步，在微针表面覆上一薄层PDMS柔性固定层，将排布在粘性条带上的微针进一步进行固定，各微针均包括针体和针尖，各微针的针尖裸露出来；第三步，以粘性条带一端为轴，沿粘性条带长度方向旋转，将粘性条带连同微针卷成圆柱体状并固定，即可得到微针阵列模具。本发明所提出的微针阵列模具的制备方法，成本低、方法简单、操作方便，无需贵重仪器。通过调整粘性条带上刻度线倾斜度和间距可灵活调整微针阵列规模、排布方式、倾斜角度，实现垂直微针、台阶微针、倾斜微针等微针阵列的制备。可用于工业化大批量制备。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种微针阵列模具的制备方法。

背景技术

早在1976年，Gerstel和Place提出微针的概念，但由于加工技术水平的限制，一直到20世纪90年代，微针才真正被制造出来。一经问世即引起了国内外学者的广泛关注。微针长度一般在25-2000μm之间，根据皮肤结构可知，微针既可穿破角质层，又不足以触及深层组织中的痛觉神经元。因此，微针在生物医学领域得到了广泛应用，例如：经皮药物传输、生物电势测量、微量流体采样、诊断试剂传送、选择性捕获生物标记物等等。结合微针阵列的具体应用和皮肤结构，需要对微针阵列的尺寸、排布、结构等进行合理的设计，因此，需要开发出各式各样的微针阵列以满足不同的应用需求。对于日益增长的微针阵列需求来言，开发出一种成本低、方法简单、操作方便、结实耐用，阵列尺寸、规模可灵活调整的微针阵列模具制备十分重要且必要。

现有微针阵列模具制备技术中，主要有三类：①利用MEMS加工工艺制备硅基微针阵列模具。尽管硅微针阵列的发展最早，制作工艺也较成熟，但硅微针阵列的制造需要洁净室、技术复杂、制备成本高，不易于大批量生产，且Si材质较脆，在刺入皮肤时易发生断裂；②利用LIGA工艺制备SU8微针阵列模具。LIGA技术是基于X射线光刻技术的MEMS加工技术，制备工艺复杂、成本高；③利用激光切割工艺制备金属微针阵列模具。金属微针阵列模具具有耐磨、结实耐用、性能稳定的优点。但由于微针阵列尺寸小，在百微米量级金属的硬度达不到要求，加工高深宽比的金属微针阵列模具受到限制。综上所述，这些方法在制备微针阵列模具的过程均需要贵重仪器，制备条件苛刻，制备工艺复杂、不易控制，且不能灵活调整微针阵列模具的阵列规模，倾斜度等，严重制约了微针的发展和应用。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种微针阵列模具的制备方法，避开MEMS技术、激光切割技术等复杂的工艺过程，降低微针阵列模具的生产成本，简化制备工艺，可灵活调整微针阵列规模、排布方式、倾斜角度，实现垂直微针阵列、台阶微针阵列、倾斜微针阵列模具的制备。有望实现微针阵列的低成本、批量化工业生产。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种微针阵列模具的制备方法，包括以下步骤；

第一步，将多根微针水平排列在带有刻度的粘性条带上；

第二步，在各微针表面覆上一薄层PDMS柔性固定层，将排布在粘性条带上的微针进一步进行固定，各微针的针尖裸露出来；

第三步，以粘性条带一端为轴，沿粘性条带长度方向旋转，将粘性条带连同微针卷成圆柱体状并固定，即可得到微针阵列模具。

上述技术方案，为了更精确、方便地控制粘性条带上微针间间距，所述粘性条带上带有刻度线且粘性较好，粘性条带上刻度线倾斜度、间距和粘性条带宽度可根据需求调整。

进一步的，各所述微针在粘性条带上相互平行排列，各针尖朝向一致，相邻两个所述微针的中心距为50μm-5mm。

进一步的，各所述微针长度为500μm-30mm，各所述针体直径为50μm-2mm。为保证微针阵列模具结实耐用，优选的，各微针采用金属微针。