真實皮膚(fu)和機械(xie)皮膚模(mo)型在微(wei)針穿刺性能評(ping)價中應用廣泛(fan)，可用于(yu)評價微針的(de)刺入力、刺(ci)入率(lv)和刺入深度，滲(shen)透皮膚模(mo)型可用(yong)于評價微針(zhen)的溶解速度和(he)滲透量，組織皮(pi)膚模型可用(yong)于角(jiao)質(zhì)層模擬(ni)及其(qi)相關評價。皮膚(fu)是一種復雜(za)的生物粘(zhan)彈性(xing)材料，且皮膚表(biao)面不平整、有(you)溝壑，微(wei)針刺入時不(bu)能垂(chui)直進入皮膚，皮(pi)膚的各層(ceng)結構如角質(zhì)層(ceng)、真皮(pi)層也會對(dui)微針(zhen)刺入造成(cheng)阻礙(ai)。微針能夠刺(ci)破皮膚所需(xu)的最小力即(ji)刺入力(li)。刺入力(li)的測定受到微(wei)針參數(shù)、施(shi)加力、測定(ding)方法、皮膚種類(lei)、環(huán)境條(tiao)件等諸多因素(su)的影響。

研究人(ren)員用質(zhì)構儀測(ce)定出長度為(wei)300 μm、800 μm 的金屬微針能(neng)夠以（0.88±0.01）N和(he)（0.21±0.01）N的刺入力刺破(po)豬角質(zhì)層(ceng)。還有(you)研究通過(guo)有限元軟(ruan)件對(dui)單個微針刺入(ru)皮膚過(guo)程建模(mo)，分析(xi)發(fā)現(xiàn)皮膚硬(ying)度越大，刺入力(li)越??；微針(zhen)銳度、針尖(jian)半徑越(yue)小，刺入力(li)越小；微針(zhen)的夾角存在(zai)一個(ge)zuiyou值，既能(neng)保證較(jiao)小的(de)刺入力(li)，又能避免(mian)微針的斷裂(lie)破壞。另外，研究(jiu)人員通(tong)過有限元(yuan)建模理論分析(xi)發(fā)現(xiàn)刺入力(li)隨微針(zhen)間距的增(zeng)加而減小，并(bing)穿刺豬皮(pi)進行驗證(zheng)， 發(fā)現(xiàn)兩者(zhe)相一致(zhi)。而一個研究(jiu)同時用微針(zhen)穿刺人和豬的(de)腹部(bu)皮膚、PDMS皮膚模(mo)型發(fā)現(xiàn)，PDMS皮膚模(mo)型產(chǎn)生(sheng)的刺入力(li)雖大于人和(he)豬的腹(fu)部皮(pi)膚，但仍(reng)處于(yu)人和豬(zhu)皮膚(fu)的力學范圍內(nèi)(nei)，代表一種更加(jia)堅韌的皮(pi)膚，用此模(mo)型進行微針(zhen)評價能夠(gou)確保微針應用(yong)于真(zhen)實皮膚的(de)有效(xiao)性。評價刺入(ru)力也是反(fan)映微針機械(xie)強度的方法(fa)之一，刺入(ru)力應小于(yu)微針斷裂力，這(zhe)樣才能確(que)保微針在(zai)使用時(shi)不會斷裂失效(xiao)。設計微(wei)針施加力時還(hai)要確保大于(yu)刺入力(li)以使(shi)微針有效(xiao)刺入皮(pi)膚，同時要(yao)控制力(li)的強(qiang)度以(yi)盡可能減少對(dui)使用(yong)者造成的痛(tong)感。