[發(fā)明專利]基于3D打印技術(shù)的微針模具及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110004221.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN114714546A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于敏;吳夢(mèng)芳;趙冰;王羽雄;張艷玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C33/38
• 分類號(hào): B29C33/38;B29C64/20;B33Y30/00
• 代理公司: 上海元一成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

1.一種基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，按下述制備方法：

(1)軟件模擬對(duì)目標(biāo)微針陣列進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，通過反復(fù)多次打印確定由打印精度引起的針尖損失與針體長(zhǎng)度比例約為1：4；

(2)根據(jù)針尖損失比例以及打印系統(tǒng)精確度的限制，對(duì)微針模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化：

(3)匹配合適的高精度打印系統(tǒng)對(duì)微針陣列模型進(jìn)行打印；

(4)獲得打印模型后，篩選中間過渡材料并確定明膠為最終的翻模材料；

(5)篩選合適的明膠使用濃度并確定最終濃度為12％(w/v)；

(6)將70℃水浴充分溶解的明膠澆鑄打印模型上至明膠完全覆蓋模型；

(7)將澆鑄的模型快速真空除泡，使微針模型的針面與明膠充分接觸；

(8)將澆鑄明膠的模型于常溫或4℃凝固后脫模，獲得明膠模型；

(9)配制PDMS澆鑄明膠模型上的針孔，反復(fù)真空除泡至所有的針孔全部被填充；

(10)PDMS填充的明膠模型于室溫放置2-3天直至PDMS固化成型；

(11)PDMS固化后，將模型放入55℃風(fēng)箱加熱，獲得PDMS微針陣列模型；

(12)硅烷化試劑處理PDMS微針陣列模型約15min，PDMS再次澆鑄模型，55℃風(fēng)箱放置2h以上，待PDMS完全固化后脫模獲得可直接用于微針制作的微針模具。

2.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(1)中，由打印精度引起的針尖損失與針體長(zhǎng)度比例為1：4。

3.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(1)中，根據(jù)針尖損失比例以及打印系統(tǒng)精確度的限制，對(duì)微針模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

4.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(4)中，篩選明膠為最終的翻模材料。

5.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(5)中，確定明膠的最終使用濃度為12％(w/v)。

6.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(6)中，直接使用明膠溶液對(duì)3D打印模型進(jìn)行澆鑄。

7.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟(8)中，在常溫或4℃通過明膠自發(fā)凝固獲得中間過渡微針模具。

8.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備方法步驟9-10中，用PDMS對(duì)明膠模具進(jìn)行填充并在室溫下固化2-3天獲得微針陣列模型。

9.按權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的微針模具，其特征在于，所述制備的微針模具通過下述步驟進(jìn)行實(shí)用性與可行性鑒定：

(1)對(duì)PDMS微針陣列模型和實(shí)體微針分別實(shí)施電鏡掃描以檢測(cè)模型翻制過程中是否有額外的針尖損失；

(2)以RGD-hirudin作為目標(biāo)載藥，體外檢測(cè)用制得的模具制備的抗凝微針的抗壓強(qiáng)度，載藥量，皮膚穿刺能力，以及藥物經(jīng)皮釋放情況；

(3)對(duì)用制得的模具制備的抗凝微針進(jìn)行體內(nèi)藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究和藥效學(xué)研究；

(4)檢測(cè)用制得的模具制備的抗凝微針在預(yù)防小鼠急性肺栓塞中的應(yīng)用效果。