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微针的穿刺性能测定

点击次数:138 发布时间:2022-11-15

微针(Micro needles)MN是指包含多个微型针头的阵列,针的长度一般为几十微米至几毫米,而其直径为几十微米以下。微针是一种高效、安全、新型的经皮给药技术,拥有其他传统经皮给药技术无法达到的优势。第一,微针打破了经皮给药中的重大屏障———角质层对药物的阻滞,不仅使药物的递送效率大大提升,还使得大分子药物和亲水性药物的经皮递送成为可能。微针材料可以为玻璃、糖、金属、硅、聚合物、水凝胶等; 也有许多不同类型的微针,如中空微针、固体实心微针、可溶性微针和溶胀微针等,微针已应用于局部麻醉、免疫接种、微量取样、DNA 给药、皮肤美容、蛋白质和多肽类药物递送等方面。

 

微小的尺寸也使微针在强度和刚度上存在先天不足,如微针刺入过程中存在较多的力学问题,影响其穿刺有效性; 微针使用过程中存在的安全性问题,如微针断裂造成有害残留等; 较其他剂型而言,微针的载药量较小; 微针的微创给药对皮肤造成的影响等。其中,微针的穿刺性能是微针能否成功应用的决定性因素,也是限制微针发展与推广的一个关键,尤其是对由聚合物材料制备的可溶性微针来说至关重要。在穿刺过程中,由于皮肤的不均匀性、刺入过程中不可避免的移动等原因,微针会受到各种各样的力,而当外界的力达到一定程度时,会使微针发生断裂、弯曲等形变,影响微针的穿刺性能。因此,微针需要有一定的机械强度去克服这些因素可能带来的失败,且不同的穿刺方式、生物因素等都会影响微针的穿刺性能。


微针皮肤穿刺实验


虽然测定微针的断裂力和压变性能可在不使用离体皮肤,的情况下模拟微针的理论穿刺过程,预测微针的穿刺有效性,但由于微针使用过程对穿刺的影响、皮肤与不锈钢板等平面存在较大差异等原因,微针实际的刺入效果是无法通过断裂力或压变性能准确预测的。因此,多数研究采用生物组织( 通常是离体人皮肤或动物皮肤) 来考察微针真实的穿刺性能。


微针强度测试仪TA.XTC-20特别适用于高精度材料物性品质研究,反应灵敏,根据样品形态可智能调节追踪速率,对于微针、微球、微胶囊等精细样品力学性能准确测定。可以准确测定微针(MN)应力-应变曲线,获取微针的屈服力,微针屈服强度MNs yielding force;微针破裂强度测定MN breaking force,可应用猪皮穿透测试insertion into pig skin,评估微针(MN)透皮性能,从而对微针机械强度进行分析。


医疗卫生领域耗材正在精细化发展,如微针、微球、微胶囊、水凝胶微粒等,这种微小耗材在应用过程中,力学性能是影响其使用效果的关键性因素。因此在前期精细耗材研发过程中,需采用高精度力学分析仪器对样品在使用过程中的力学性能进行分析。TA.XTC-20采用高精度电机,具有高频率信号采集能力,对该种微针材料的硬度、刚性、微球及微胶囊弹性、水凝胶微粒的内聚性等指标进行准确获取数据,同时仪器自带方法库,根据标准要求不断内置应用方案,是一款在微力领域的仪器。


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