近日(ri)，上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀助力(li)蘇州大學(xué)研究人員(yuan)在國(guo)際期刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表(biao)了題(ti)為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研(yan)究論文。

硅微針(zhen)(Si-MN)具有創(chuàng)傷小、容(rong)易加工和應(yīng)(ying)用等(deng)特點(diǎn)，是經(jīng)皮(pi)給藥藥(yao)物遞送的一(yi)種有前景(jing)的策(ce)略。傳統(tǒng)的(de)Si-MN陣列經(jīng)(jing)常通過使用微(wei)機(jī)電系統(tǒng)(tong)(MEMS)過程來(lai)制備(bei)，價(jià)格昂(ang)貴，不適(shi)合大規(guī)(gui)模制造和應(yīng)用(yong)。另外，硅微針(zhen)具有(you)一個光滑的表(biao)面，使其很難實(shí)(shi)現(xiàn)高劑量藥(yao)物遞送。研(yan)究人員證(zheng)實(shí)了一個(ge)固體策(ce)略來制(zhi)備具(ju)有超親(qin)水表(biao)面和可(ke)用于高藥(yao)物運(yùn)載(zai)的一種新(xin)型黑硅微(wei)針(BSi-MN)貼片。提(ti)出的策(ce)略包括普(pu)通硅(gui)微針(zhen)簡單制備和(he)黑硅納(na)米線的隨后制(zhi)備兩部分。首先(xian)，通過激(ji)光制圖和堿腐(fu)蝕組成(cheng)的一個簡單(dan)方法(fa)來制備(bei)普通的硅微(wei)針。然后(hou)，通過銀催化(hua)化學(xué)腐蝕(shi)在普通硅(gui)微針(zhen)表面制(zhi)備納米線(xian)結(jié)構(gòu)，從(cong)而形(xing)成BSi-MNs。研究人(ren)員詳盡探(tan)究了銀納(na)米粒子沉積期(qi)間銀(yin)離子(zi)和氫氟酸濃(nong)度以及(ji)銀催(cui)化化學(xué)腐(fu)蝕期(qi)間氫氟酸/氫(qing)氟酸(suan)+過氧(yang)化氫比例對(dui)BSi-MNs形態(tài)和性質(zhì)的(de)影響(xiang)。

研究發(fā)現(xiàn)，最終(zhong)制備好的BSi-MN貼(tie)片具有優(yōu)異的(de)藥物運(yùn)載能力(li)，在相同(tong)面積(ji)下其(qi)運(yùn)載能力是普(pu)通Si-MN貼片的兩倍(bei)多，而且具(ju)有可(ke)媲美的(de)力學(xué)(xue)性能(neng)來用(yong)于實(shí)(shi)際皮膚(fu)穿刺。另外，BSi-MNs具(ju)有一定的抗(kang)菌活(huo)性，當(dāng)(dang)用于皮(pi)膚上時(shí)(shi)，可以(yi)抑制細(xì)(xi)菌生(sheng)長和(he)消毒被感染(ran)部位。

BSi-MN陣列形成(cheng)示意圖

在該研究(jiu)中，研究人員使(shi)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)（微針強(qiáng)度測(ce)定儀）用(yong)于測(ce)試硅微(wei)針的力學(xué)性能(neng)。用探頭垂直(zhi)下壓微針陣(zhen)列直(zhi)至微針斷裂或(huo)倒塌(ta)。研究發(fā)(fa)現(xiàn)，BSi-MNs具有與(yu)Si-MNs相似(shi)的力學(xué)(xue)強(qiáng)度，且在測試(shi)過程(cheng)中未發(fā)現(xiàn)斷(duan)裂。這(zhe)說明黑硅納(na)米絲結(jié)構(gòu)對(dui)硅微針(zhen)的力(li)學(xué)強(qiáng)度沒(mei)有顯(xian)著影響。

Si-MN和BSi-MN位移-力曲線(xian)圖

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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading