近日，上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀助力蘇(su)州大學(xué)研(yan)究人員在國(guó)際(ji)期刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表了題為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研究論(lun)文。

硅微針(Si-MN)具(ju)有創(chuàng)傷小、容易(yi)加工(gong)和應(yīng)用(yong)等特點(diǎn)，是(shi)經(jīng)皮給(gei)藥藥(yao)物遞送的一(yi)種有前景(jing)的策略。傳統(tǒng)(tong)的Si-MN陣列經(jīng)常(chang)通過(guò)(guo)使用微機(jī)(ji)電系(xi)統(tǒng)(MEMS)過(guò)程來(lái)制備(bei)，價(jià)格昂(ang)貴，不適合大規(guī)(gui)模制造和應(yīng)(ying)用。另外(wai)，硅微針(zhen)具有一個(gè)光滑(hua)的表面(mian)，使其很(hen)難實(shí)(shi)現(xiàn)高劑(ji)量藥物遞送(song)。研究人員(yuan)證實(shí)了一個(gè)固(gu)體策略來(lái)(lai)制備具(ju)有超親(qin)水表(biao)面和(he)可用于高(gao)藥物運(yùn)載(zai)的一種新型黑(hei)硅微針(BSi-MN)貼片。提(ti)出的策略包括(kuo)普通硅(gui)微針簡(jiǎn)(jian)單制備和黑硅(gui)納米線的隨(sui)后制備兩部(bu)分。首先，通(tong)過(guò)激光(guang)制圖和堿腐(fu)蝕組成(cheng)的一(yi)個(gè)簡(jiǎn)(jian)單方法來(lái)制備(bei)普通的硅微針(zhen)。然后，通過(guò)銀(yin)催化(hua)化學(xué)腐蝕(shi)在普通硅微針(zhen)表面制備(bei)納米線結(jié)(jie)構(gòu)，從而(er)形成BSi-MNs。研究人員(yuan)詳盡探(tan)究了銀納米粒(li)子沉積期間(jian)銀離子和氫(qing)氟酸濃度以(yi)及銀催化(hua)化學(xué)腐蝕期(qi)間氫氟(fu)酸/氫(qing)氟酸+過(guò)氧化(hua)氫比(bi)例對(duì)BSi-MNs形態(tài)(tai)和性(xing)質(zhì)的影響。

研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，最終(zhong)制備好的BSi-MN貼片(pian)具有優(yōu)(you)異的藥(yao)物運(yùn)載能力，在(zai)相同(tong)面積(ji)下其(qi)運(yùn)載能(neng)力是普通(tong)Si-MN貼片的兩(liang)倍多，而且具有(you)可媲美的(de)力學(xué)性(xing)能來(lái)用(yong)于實(shí)際(ji)皮膚穿刺。另(ling)外，BSi-MNs具有一(yi)定的抗菌活性(xing)，當(dāng)用于(yu)皮膚上時(shí)，可以(yi)抑制細(xì)菌生(sheng)長(zhǎng)和消毒被感(gan)染部位。

BSi-MN陣列(lie)形成示(shi)意圖

在該研(yan)究中，研究人員(yuan)使用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀（微針強(qiáng)度(du)測(cè)定(ding)儀）用于測(cè)(ce)試硅微針的力(li)學(xué)性能。用探頭垂直下(xia)壓微(wei)針陣列直(zhi)至微針斷裂(lie)或倒塌。研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，BSi-MNs具有(you)與Si-MNs相似的力(li)學(xué)強(qiáng)度，且在測(cè)(ce)試過(guò)程中(zhong)未發(fā)現(xiàn)(xian)斷裂。這(zhe)說(shuō)明(ming)黑硅納米(mi)絲結(jié)構(gòu)對(duì)硅(gui)微針(zhen)的力學(xué)強(qiáng)(qiang)度沒(méi)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