真實(shí)皮(pi)膚和機(jī)械皮膚(fu)模型在微(wei)針穿刺(ci)性能評(píng)價(jià)(jia)中應(yīng)用(yong)廣泛(fan)，可用(yong)于評(píng)價(jià)微(wei)針的刺入力、刺(ci)入率和刺入深(shen)度，滲透(tou)皮膚(fu)模型可用(yong)于評(píng)(ping)價(jià)微針的(de)溶解速度和滲(shen)透量，組織(zhi)皮膚模型可用(yong)于角質(zhì)層模擬(ni)及其相關(guān)評(píng)(ping)價(jià)。皮膚是(shi)一種復(fù)雜(za)的生(sheng)物粘彈性(xing)材料，且(qie)皮膚表(biao)面不平(ping)整、有溝壑，微(wei)針刺入(ru)時(shí)不能垂(chui)直進(jìn)入皮膚，皮(pi)膚的各層結(jié)構(gòu)(gou)如角質(zhì)(zhi)層、真皮(pi)層也(ye)會(huì)對(duì)微(wei)針刺(ci)入造成阻礙(ai)。微針能夠(gou)刺破皮膚(fu)所需(xu)的最小力即刺(ci)入力。刺(ci)入力的(de)測(cè)定受到微針(zhen)參數(shù)、施(shi)加力、測(cè)定方(fang)法、皮膚(fu)種類(lei)、環(huán)境條件等諸(zhu)多因素的影響(xiang)。

研究人(ren)員用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)(ce)定出長(zhǎng)(zhang)度為(wei)300 μm、800 μm 的金屬微針(zhen)能夠(gou)以（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的刺入(ru)力刺破豬角(jiao)質(zhì)層。還有研究(jiu)通過有限元軟(ruan)件對(duì)單個(gè)微針(zhen)刺入(ru)皮膚過程建模，分(fen)析發(fā)現(xiàn)皮膚硬(ying)度越大，刺入力(li)越小；微針(zhen)銳度(du)、針尖半徑(jing)越小(xiao)，刺入力越??；微(wei)針的夾角存在(zai)一個(gè)(ge)zuiyou值，既(ji)能保證較小的(de)刺入力，又能避(bi)免微針(zhen)的斷裂破壞(huai)。另外(wai)，研究人員通(tong)過有限元(yuan)建模理(li)論分(fen)析發(fā)現(xiàn)刺(ci)入力隨微(wei)針間距的增加(jia)而減(jian)小，并穿刺豬(zhu)皮進(jìn)行驗(yàn)證(zheng)， 發(fā)現(xiàn)兩(liang)者相(xiang)一致。而(er)一個(gè)研究(jiu)同時(shí)用微(wei)針穿刺人和(he)豬的腹部(bu)皮膚、PDMS皮(pi)膚模型發(fā)(fa)現(xiàn)，PDMS皮(pi)膚模型產(chǎn)(chan)生的刺入力(li)雖大(da)于人和(he)豬的腹(fu)部皮膚，但仍(reng)處于人和豬皮(pi)膚的(de)力學(xué)范圍(wei)內(nèi)，代表(biao)一種更加堅(jiān)(jian)韌的皮膚，用(yong)此模型進(jìn)行微(wei)針評(píng)價(jià)(jia)能夠確保微針(zhen)應(yīng)用于(yu)真實(shí)皮膚(fu)的有效(xiao)性。評(píng)(ping)價(jià)刺入力(li)也是反映(ying)微針(zhen)機(jī)械(xie)強(qiáng)度的方法(fa)之一，刺入力(li)應(yīng)小于微針(zhen)斷裂力，這樣才(cai)能確(que)保微針在使(shi)用時(shí)不會(huì)(hui)斷裂失效。設(shè)計(jì)(ji)微針施加力(li)時(shí)還要確(que)保大于(yu)刺入(ru)力以(yi)使微(wei)針有效(xiao)刺入(ru)皮膚，同時(shí)要(yao)控制力的(de)強(qiáng)度以盡(jin)可能減少(shao)對(duì)使用者造成(cheng)的痛感。