医用微针一般由针尖长度为25~2000μm、针尖呈斜面形或对称锥形的三维阵列结构组成。微针可以穿过皮肤角质层屏障,在皮肤表面形成临时微通道。利用此微通道可将药物直接递送至皮内,从而提高药物的透皮效率。微针给药结合了局部给药和系统注射的双重优点,可以绕过肝脏的首过效应、减少胃肠道对药物的降解,提高药物的生物利用度。同时,微针不触及分布有痛觉神经和血管的真皮层,不会引起疼痛和出血,从而可以提高患者的依从性,降低感染的风险。根据微针的结构和给药策略,可以将微针分为固体微针、涂层微针、中空微针、可溶性微针及多孔微针。目前,微针已广泛用于美容、免疫治疗、疫苗接种、肿瘤及糖尿病治疗、生物传感与检测等领域。
由于微针的尺寸限制,在刺入皮肤过程中极其容易发生断裂或屈服等力学现象,并由此可能引发给药效率降低和使用安全性问题,因此需要对于微针的力学特性进行研究,以保证正常使用。由于微针的尺寸小,对测试的力学仪器精度提出了较高的要求。
1. 适用仪器
使用AMETEKBrookfieldCTX质构仪进行测试,定量地获得微针的破裂强度和屈服强度等力学特性;再配合软件使用,可直接得到预想的结果。
2. 图谱解析
下图显示了CTX质构仪模拟微针刺破皮肤过程的力学特性曲线。
测试过程中,结合显微镜,能帮助科研人员更加清晰地了解测试过程。
经多年的实践研究和实际应用,CTX质构仪以独有的技术优势,已成为微针测试的理想工具。
CTX对准确度的精确把控,能捕捉从触发0.04g~0.1g中间的下压值;
CTX最低0.01mm/s的运动速度和极高的位移分辨率是保证微针测量的首要条件;
CTX搭配的TexturePro软件符合医药行业的法规要求。
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