專利名稱：一種空心微針陣列注射器的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種微米微結構材料的制備方法，特別是一種空心微針陣列注射器的制備方法。
背景技術：
透皮給藥是無創給藥的新途徑，由于藥物吸收不受胃、腸道等消化道的影響，避免了肝 臟、胃腸道的首過作用效應，因此得到了國內外的廣泛關注，具有廣闊的市場前景。皮膚的 角質層是藥物進入肌體的主要屏障，因此透皮給藥的關鍵是如何突破角質層并避免對皮膚的 剌激。其中，微針陣列方法最受關注，即用微針穿透皮膚的角質層但未傷及真皮層進行藥物 傳輸。微針陣列制造的孔道是微米級的，比離子注入、電穿孔等方式所得的孔道更大，因此 可以輸運難以透皮的高分子、超分子甚至微粒，因此微針的制造方法一直是熱點研究領域。 早期的微針是實心的，在皮膚上留下一些孔道，藥物沿著孔道擴散進入皮膚。最新的發展趨 勢是將微針與藥物等的導入結合起來，形成空心的微針陣列注射器，物質沿著每個微針內部 的孔道進入皮膚，這大大加強了藥物分子和納米粒子的輸運效率，方便無痛地獲得治療所需 要的藥物與劑量。然而，目前空心微針陣列的制備主要依賴于昂貴的微加工技術，如反應離 子束刻蝕、聚焦離子束刻蝕等，而且，為了預防感染、坫污等，微米針陣列通常都是一次性 使用的，因此，上述方法不可能應用于市場可普遍使用的廉價空心微針陣列的制備，這極大 地限制了其應用領域和范圍。
發明內容
發明目的本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種工藝簡單、成本低廉的空心 微米針陣列的制備方法。
技術方案本發明所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，包括以下步驟
(1) 在微米微針陣列的表面包覆一層涂層；
(2) 將微針端部開孔或部分去除；
(3) 去除微針的內部模板，即形成空心微針陣列。
其中步驟(1)中，所述的微米微針陣列，其制備材料為無機物、有機物、金屬，或 合金；所述的微米微針的形狀為錐形，或柱型；所述的表面包覆方法為涂覆，旋涂，濺 射，拉膜，化學鍍，電鍍，PVD， CVD，或溶膠凝膠法；所述的涂層材料為無機、聚合 物、金屬、合金、或其任意組合；涂層厚度為20nm 500um。
步驟(2)中，所說的將微針端部開孔或部分去除，其方法為切割、研磨、腐蝕、亥IJ
蝕、激光束轟擊，或離子束轟擊。 '
步驟(3)中，所說的微針的內部模板去除方法為煅燒、溶解、融化、刻蝕，或腐蝕。 有益效果本發明的空心微針陣列注射器的制備方法與現有技術相比，工藝簡單，對場
地環境無特別要求；操作簡便，制備周期短；極大地降低了空心微針陣列注射器的制備成本；
不需微加工等昂貴復雜技術和設備，就可獲得高質量的空心微針陣列；易于工業生產制備。
附圖是本發明制備的空心微針陣列注射器的掃描電鏡圖。
具體實施例方式
實施例l:在直徑500nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微針陣列表面電鍍一層50 u m厚 度的銅金屬層，然后通過切割除去微針端部約100 u m，最后通過氯仿溶解2h去除PMMA即可 得空心的銅微針陣列。
實施例2:在直徑3 n m的Si02微針陣列表面濺射一層20nm厚度的金，然后通過刻蝕除 去微針端部約50nm，最后通過氫氟酸溶解60min去除Si02微針即可得空心的金微針陣列。
實施例3:在直徑2mm的鐵微針陣列表面涂覆一層500ym厚度的聚苯乙烯(PS)層，然 后通過切割除去微針端部約lmm，最后通過鹽酸溶解lh去除鐵微針陣列即可得空心的PS微 針陣列。
實施例4:在直徑100um的PMMA微針陣列表面電鍍一層10ym厚度的鎳金屬層，然后 通過研磨除去微針端部約50 ix m,最后通過400。C煅燒lh去除PMMA即可得空心的鎳微針陣列。
實施例5:在直徑500um的銅微針陣列表面濺射一層50um厚度的PZT陶瓷層，然后通 過研磨除去微針端部約100 p m，最后通過氯仿溶解2h去除PMMA即可得空心的PZT陶瓷陣列。
實施例6:在直徑10ym的硅微針陣列表面通過化學鍍制備一層lym厚度的金層，然后 通過研磨除去微針端部約10nm，最后通過氫氧化鉀溶解lh去除硅模板即可得空心的金微針 陣列
實施例7:在直徑200 u m的二氧化硅微針陣列表面旋涂一層10 y m厚度的PMMA薄膜， 然后通過切割除去微針端部約50nm，最后通過氫氟酸溶解2h去除二氧化硅即可得空心的 PMMA微針陣列。
實施例8:在直徑50 n ra的PS微針陣列表面通過溶膠凝膠法制備一層10 P m厚度的二氧 化硅層，然后通過研磨除去微針端部約20y m，最后通過40(TC煅燒lh去除PS即可得空心的 二氧化硅微針陣列。
實施例9:在直徑3u m的PMMA微針陣列表面通過化學鍍制備一層lOOmn厚度的銀層， 然后通過激光束轟擊在微針端部開孔，最后通過氯仿浸泡lh去除PMMA即可得空心的銀微針
陣列。
實施例10:在直徑300pm的PS微針陣列表面通過電鍍制備一層10um厚度的鎳層，然 后通過聚焦離子束轟擊在微針端部開孔，最后通過40(TC煅燒lh去除PS模板即可得空心的
鎳微針陣列。
權利要求
1、一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)在以微米微針陣列為模板的表面包覆一層涂層；(2)將微針端部開孔或部分去除；(3)去除微針的內部模板，即形成空心微針陣列。
2、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟 (1)中，所述的微米微針陣列，其制備材料為無機物、有機物、金屬，或合金。
3、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟 (1)中，所述的微米微針的形狀為錐形，或柱型。
4、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟 (1)中，所述的表面包覆方法為涂覆，旋涂，濺射，拉膜，化學鍍，電鍍，PVD， CVD，或溶膠凝膠法。
5、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟(1) 中，所述的涂層材料為無機、聚合物、金屬、合金、或其任意組合。
6、 根據權利要求1或5所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于涂 層厚度為20nm 500um。
7、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟(2) 中，所說的將微針端部開孔或部分去除，其方法為切割、研磨、腐蝕、刻蝕、激光 束轟擊，或離子束轟擊。
8、 根據權利要求1所述的一種空心微針陣列注射器的制備方法，其特征在于在步驟(3) 中，所說的微針的內部模板去除方法為煅燒、溶解、融化、刻蝕，或腐蝕。
全文摘要
本發明公開了一種空心微針陣列注射器的制備方法，屬于生物醫學儀器領域。該方法以微米微針為模版，通過微針陣列表面包覆、微針端部開孔或部分去除、模板去除等步驟，獲得長度可控、內部中空的高質量空心微針陣列注射器。本發明具有廉價、無需復雜設備與技術、可大批量快速生產等優點。該技術的應用可獲得高質量、廉價的空心微針陣列注射器，使生物醫藥領域昂貴的透皮給藥技術通過空心微針陣列注射器的低成本化而走向大眾市場。
文檔編號A61M37/00GK101347652SQ20081019640
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月9日 優先權日2008年9月9日
發明者唐月鋒, 王振林, 祝名偉, 陸延青, 陳延峰 申請人:南京大學