[發(fā)明專利]異平面微針陣列及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410266984.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN104056346B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游學(xué)秋;王志峰;商院芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 游學(xué)秋
• 主分類號(hào): A61M37/00
• 分類號(hào): A61M37/00;B81B7/04;B81C1/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所(普通合伙)32211
• 代理人: 張曉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療美容器械和醫(yī)藥注射用微針技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種異平面微針陣列及其制作方法。

背景技術(shù)

微針透皮給藥是一種新興的給藥技術(shù)，通過(guò)按壓微針在皮膚角質(zhì)層和表皮層產(chǎn)生大量微米級(jí)的孔道，藥物通過(guò)這些孔道滲透到皮膚真皮層內(nèi)的大量血管里，從而實(shí)現(xiàn)透皮給藥。微針在治療過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)集成化、便攜、無(wú)痛和精確、高效給藥等特點(diǎn)，在糖尿病治療、化學(xué)療法、疫苗接種等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。此外，由于微針針尖鋒利、尺寸小，給藥時(shí)不會(huì)產(chǎn)生疼痛及出血現(xiàn)象，行成的微創(chuàng)小孔可以很快愈合，十分適合用于美容領(lǐng)域。

傳統(tǒng)機(jī)械加工方法難以制作微米尺度的微針，當(dāng)前微針結(jié)構(gòu)大多基于微電子機(jī)械工藝(MEMS)制作。微針作為一種用于穿透皮膚給藥的裝置，其針尖越小、密度越高、一致性越強(qiáng)越好，其制造工藝越簡(jiǎn)單、成品率越高、成本越低越好。微針陣列是一種典型的高深寬比的三維結(jié)構(gòu)，MEMS工藝是從平面的IC工藝演化而來(lái)，用于制作高深寬比的微針陣列仍有一定困難。

根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，微針分為同平面微針和異平面微針。同平面微針的軸線平行于基底平面，異平面微針的軸線垂直于基底平面。同平面微針的優(yōu)點(diǎn)是制作工藝簡(jiǎn)單，針形、針尖、針長(zhǎng)可以精確控制，缺點(diǎn)是微針數(shù)目較少。異平面微針則恰恰相反，微針數(shù)目多，但高度受到限制，而且工藝比較復(fù)雜。當(dāng)前的研究重點(diǎn)是利用各種較為復(fù)雜工藝直接加工出異平面微針，但想同時(shí)獲得優(yōu)良的針形、針尖、針長(zhǎng)以及高密度，難免使用復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，不利于降低成本，成品率也很難保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的異平面微針針尖高度受到限制，而且制作工藝復(fù)雜。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種異平面微針陣列，包括同平面微針和基板，同平面微針包括一個(gè)及一個(gè)以上針尖和連接針尖的底座，針尖和底座在同一平面內(nèi),兩片以上的同平面微針組裝在基板上。

進(jìn)一步限定，在同平面微針之間設(shè)置彈性緩沖墊塊。

進(jìn)一步限定，同平面微針的制作方法為：

1)繪制二維微針圖形，制作掩膜版；

2)在玻璃基底上濺射一層金屬鉻；

3)隨后在金屬鉻上旋涂一層正型光刻膠，用步驟1制作的掩膜版進(jìn)行曝光，隨后用顯影液顯影，烘干得到圖形化的光刻膠掩膜；

4)然后用腐蝕液腐蝕金屬鉻，隨后去除光刻膠掩膜，得到金屬鉻掩膜版；

5)將SU-8光刻膠旋涂到玻璃基底上；

6)烘干SU-8光刻膠后從玻璃基底背面曝光，隨后用顯影液顯影，得到同平面微針結(jié)構(gòu)；

7)將同平面微針從玻璃基底上剝離。

將同平面微針組裝在基板上的第一個(gè)方案是：

基板上具有與底座相配合配合的凹槽，同平面微針的底座和彈性緩沖墊塊通過(guò)嵌入凹槽的安裝方式組裝在基板上。

進(jìn)一步限定，底座和基板的凹槽之間填充粘結(jié)劑。

將同平面微針組裝在基板上的第二個(gè)方案是：

基板為帶卡具的基板，包括基板本體和卡具，基板本體上具有至少兩條定位凸條，卡具上具有與定位凸條一一對(duì)應(yīng)配合的卡槽，卡具安裝在基板本體上，定位凸條嵌在卡槽內(nèi)，卡槽和定位凸條之間留有卡接間隙，同平面微針的底座放置在卡接間隙內(nèi)，在卡具和基板本體之間設(shè)置推動(dòng)卡具向縮小卡接間隙的一側(cè)平移的彈性件，以?shī)A緊同平面微針的底座。

進(jìn)一步限定，定位凸條為彈性緩沖墊塊。

進(jìn)一步限定，同平面微針為楔形的同平面微針，楔形的同平面微針向針尖一側(cè)收窄，所述的構(gòu)成卡接間隙的兩個(gè)側(cè)面的其中一個(gè)側(cè)面為垂直面，另一個(gè)側(cè)面為與楔形的同平面微針契合的傾斜面。

將同平面微針組裝在基板上的第三個(gè)方案是：

基板內(nèi)具有澆注槽，同平面微針的底座放置在澆注槽內(nèi)，同平面微針之間通過(guò)墊塊相互隔開并定位，澆注槽的深度大于同平面微針的底座的高度，在安裝入同平面微針的澆注槽內(nèi)澆注液態(tài)澆注料，在澆注料固化后使同平面微針和基板成為一體。

進(jìn)一步限定，墊塊為彈性緩沖墊塊。

為方便同平面微針的組裝，進(jìn)一步限定，澆注槽在基板的側(cè)面具有便于從基板的側(cè)面放入同平面微針和墊塊的側(cè)面開口，側(cè)面開口通過(guò)槽檔塊進(jìn)行封堵。

進(jìn)一步限定，澆注槽內(nèi)具有向側(cè)面開口延伸的定位柱，同平面微針的底座和墊塊上具有與定位柱配合的定位孔，同平面微針的底座和墊塊穿套在定位柱上。

將同平面微針組裝在基板上的第四個(gè)方案是：

基板采用可固化的液態(tài)基板材料固定而成，同平面微針在液態(tài)基板材料固化前植入，其后通過(guò)固化的方式使同平面微針組裝在基板上。