[發(fā)明專利]一種微針陣列模具的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910454760.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110238996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯?shù)罋g;李娟;楊明亮;譚仲威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省醫(yī)療器械研究所
• 主分類號(hào): B29C33/38
• 分類號(hào): B29C33/38
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種微針陣列模具的制備方法，涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：將多根微針?biāo)脚帕性趲в锌潭鹊恼承詶l帶上；第二步，在微針表面覆上一薄層PDMS柔性固定層，將排布在粘性條帶上的微針進(jìn)一步進(jìn)行固定，各微針均包括針體和針尖，各微針的針尖裸露出來(lái)；第三步，以粘性條帶一端為軸，沿粘性條帶長(zhǎng)度方向旋轉(zhuǎn)，將粘性條帶連同微針卷成圓柱體狀并固定，即可得到微針陣列模具。本發(fā)明所提出的微針陣列模具的制備方法，成本低、方法簡(jiǎn)單、操作方便，無(wú)需貴重儀器。通過(guò)調(diào)整粘性條帶上刻度線傾斜度和間距可靈活調(diào)整微針陣列規(guī)模、排布方式、傾斜角度，實(shí)現(xiàn)垂直微針、臺(tái)階微針、傾斜微針等微針陣列的制備。可用于工業(yè)化大批量制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微針陣列模具的制備方法。

背景技術(shù)

早在1976年，Gerstel和Place提出微針的概念，但由于加工技術(shù)水平的限制，一直到20世紀(jì)90年代，微針才真正被制造出來(lái)。一經(jīng)問(wèn)世即引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。微針長(zhǎng)度一般在25-2000μm之間，根據(jù)皮膚結(jié)構(gòu)可知，微針既可穿破角質(zhì)層，又不足以觸及深層組織中的痛覺(jué)神經(jīng)元。因此，微針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，例如：經(jīng)皮藥物傳輸、生物電勢(shì)測(cè)量、微量流體采樣、診斷試劑傳送、選擇性捕獲生物標(biāo)記物等等。結(jié)合微針陣列的具體應(yīng)用和皮膚結(jié)構(gòu)，需要對(duì)微針陣列的尺寸、排布、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，因此，需要開(kāi)發(fā)出各式各樣的微針陣列以滿足不同的應(yīng)用需求。對(duì)于日益增長(zhǎng)的微針陣列需求來(lái)言，開(kāi)發(fā)出一種成本低、方法簡(jiǎn)單、操作方便、結(jié)實(shí)耐用，陣列尺寸、規(guī)模可靈活調(diào)整的微針陣列模具制備十分重要且必要。

現(xiàn)有微針陣列模具制備技術(shù)中，主要有三類：①利用MEMS加工工藝制備硅基微針陣列模具。盡管硅微針陣列的發(fā)展最早，制作工藝也較成熟，但硅微針陣列的制造需要潔凈室、技術(shù)復(fù)雜、制備成本高，不易于大批量生產(chǎn)，且Si材質(zhì)較脆，在刺入皮膚時(shí)易發(fā)生斷裂；②利用LIGA工藝制備SU8微針陣列模具。LIGA技術(shù)是基于X射線光刻技術(shù)的MEMS加工技術(shù)，制備工藝復(fù)雜、成本高；③利用激光切割工藝制備金屬微針陣列模具。金屬微針陣列模具具有耐磨、結(jié)實(shí)耐用、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。但由于微針陣列尺寸小，在百微米量級(jí)金屬的硬度達(dá)不到要求，加工高深寬比的金屬微針陣列模具受到限制。綜上所述，這些方法在制備微針陣列模具的過(guò)程均需要貴重儀器，制備條件苛刻，制備工藝復(fù)雜、不易控制，且不能靈活調(diào)整微針陣列模具的陣列規(guī)模，傾斜度等，嚴(yán)重制約了微針的發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種微針陣列模具的制備方法，避開(kāi)MEMS技術(shù)、激光切割技術(shù)等復(fù)雜的工藝過(guò)程，降低微針陣列模具的生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化制備工藝，可靈活調(diào)整微針陣列規(guī)模、排布方式、傾斜角度，實(shí)現(xiàn)垂直微針陣列、臺(tái)階微針陣列、傾斜微針陣列模具的制備。有望實(shí)現(xiàn)微針陣列的低成本、批量化工業(yè)生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：

一種微針陣列模具的制備方法，包括以下步驟；

第一步，將多根微針?biāo)脚帕性趲в锌潭鹊恼承詶l帶上；

第二步，在各微針表面覆上一薄層PDMS柔性固定層，將排布在粘性條帶上的微針進(jìn)一步進(jìn)行固定，各微針的針尖裸露出來(lái)；

第三步，以粘性條帶一端為軸，沿粘性條帶長(zhǎng)度方向旋轉(zhuǎn)，將粘性條帶連同微針卷成圓柱體狀并固定，即可得到微針陣列模具。

上述技術(shù)方案，為了更精確、方便地控制粘性條帶上微針間間距，所述粘性條帶上帶有刻度線且粘性較好，粘性條帶上刻度線傾斜度、間距和粘性條帶寬度可根據(jù)需求調(diào)整。

進(jìn)一步的，各所述微針在粘性條帶上相互平行排列，各針尖朝向一致，相鄰兩個(gè)所述微針的中心距為50μm-5mm。

進(jìn)一步的，各所述微針長(zhǎng)度為500μm-30mm，各所述針體直徑為50μm-2mm。為保證微針陣列模具結(jié)實(shí)耐用，優(yōu)選的，各微針采用金屬微針。