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當(dāng)前位置(zhi):首頁(yè)技術(shù)文章質(zhì)構(gòu)儀用于可(ke)溶性微針(zhen)機(jī)械性能測(cè)試(shi)

質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于可溶性微(wei)針機(jī)械性(xing)能測(cè)(ce)試

更新時(shí)(shi)間:2025-10-16點(diǎn)擊次數(shù)(shu):1466

微針是一種微(wei)創(chuàng)透(tou)皮給藥系(xi)統(tǒng),能成功穿透(tou)皮膚角質(zhì)(zhi)層,克服皮膚屏(ping)障,將藥物直接(jie)遞送至真皮(pi)層。微針不(bu)會(huì)造成疼(teng)痛和出血,這(zhe)是因?yàn)槲⑨樀?de)針長(zhǎng)較短(duan),能避免觸及(ji)真皮組(zu)織的神(shen)經(jīng)和(he)血管(guan)。根據(jù)微針遞(di)送藥物的(de)方式,可(ke)以將微針分為(wei)固體微針(zhen)、中空(kong)微針、涂層微針(zhen)以及可溶性(xing)微針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體(ti)微針通(tong)常由金(jin)屬、陶瓷等材料(liao)制備得到,生物(wu)相容性差,對(duì)皮(pi)膚具(ju)有刺激性; 中空(kong)微針(zhen)若微通道堵塞(sai)則可能會(huì)阻礙(ai)藥物(wu)的運(yùn)輸; 涂層(ceng)微針(zhen)中涂(tu)層的配方和(he)工藝會(huì)影(ying)響藥物的(de)透皮遞送; 而DMNs 可(ke)以在真皮微(wei)循環(huán)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或降(jiang)解,避免尖銳廢(fei)棄物的(de)產(chǎn)生(sheng),因此其(qi)備受研(yan)究者(zhe)青睞。

DMNs 多采用聚合(he)物制備得到,如(ru)聚維(wei)酮( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸( HA) 、聚乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲(jia)纖維素(su)( HPMC) 、甲基乙烯(xi)基醚/馬(ma)來(lái)酸酐共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙(yi)烯基醚/順丁(ding)烯二(er)酸酐共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單一微針材(cai)料常難以滿(man)足所有(you)需求。單個(gè)聚合(he)物制(zhi)備得到(dao)的微針機(jī)械(xie)強(qiáng)度足(zu)夠但易(yi)斷裂,或(huo)韌性過(guò)大難以(yi)成功(gong)插入皮膚,將2 種(zhong)或2 種(zhong)以上的(de)材料進(jìn)(jin)行復(fù)合(he)制備得(de)到的復(fù)合微(wei)針往往具(ju)有更好的性(xing)能。

上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀力量精(jing)度和位移精度(du)高,而且儀(yi)器性能(neng)穩(wěn)定,非(fei)常適合于微(wei)針等細(xì)小樣品(pin)和微(wei)力樣品的機(jī)(ji)械性能(neng)測(cè)試,可以(yi)獲得微針(zhen)的屈服(fu)力、斷(duan)裂力(li)和進(jìn)行模擬皮(pi)膚穿(chuan)刺實(shí)驗(yàn)。


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1、可溶性微(wei)針制備方法

2、可溶性微針(zhen)機(jī)械性能測(cè)試(shi)

研究人員采(cai)用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基質(zhì)材(cai)料,比較不同聚(ju)合物對(duì)微針性(xing)能的影(ying)響,初(chu)步篩選適合(he)用于微(wei)針制備的(de)材料(liao)。將2 種材(cai)料復(fù)合(he)制備微(wei)針,研究不同(tong)比例(li)的聚合(he)物材料組合對(duì)(dui)微針(zhen)性能影響的變(bian)化規(guī)(gui)律,以(yi)彌補(bǔ)(bu)單一材料的(de)缺陷(xian)并實(shí)現(xiàn)不(bu)同材料之(zhi)間的優(yōu)(you)勢(shì)互補(bǔ),有(you)望對(duì)(dui)微針作為經(jīng)(jing)皮給藥系統(tǒng)遞(di)送藥物(wu)的可(ke)行性提供有(you)效的(de)材料(liao)篩選和復(fù)合手(shou)段。

使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)微針進(jìn)行機(jī)械(xie)性能評(píng)(ping)估,將(jiang)裁切好(hao)的微針置(zhi)于質(zhì)構(gòu)儀的水(shui)平平臺(tái)上,針尖(jian)朝上(shang),采用(yong)圓柱形探(tan)頭以一定(ding)速度(du)垂直平面(mian)向下移動(dòng),記(ji)錄整個(gè)測(cè)試(shi)過(guò)程(cheng)的微針?biāo)?shou)力,并繪制力-位(wei)移曲線(xian)。

PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為(wei)2∶ 1 復(fù)合微(wei)針的斷裂力約(yue)為每針(zhen)0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)(fu)合微針的斷裂(lie)力約為每(mei)針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合(he)微針隨著形變(bian)量增加,作用(yong)力出現(xiàn)一系(xi)列下降(jiang),這可能是(shi)因?yàn)槲⑨槻?bu)分?jǐn)嗔?lie)導(dǎo)致,該復(fù)合(he)微針(zhen)的初次斷裂力(li)約為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微(wei)針和(he)PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微針針尖(jian)的應(yīng)力(li)隨著針尖形(xing)變量的增(zeng)大緩慢增加( 圖(tu)9) ,且未(wei)觀察到明顯(xian)的斷(duan)裂點(diǎn)(dian),針尖形變(bian)量為200 μm 左右(you)時(shí),針尖(jian)受到(dao)的壓力分別(bie)為每針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究(jiu)表明,當(dāng)針(zhen)尖直徑(jing)在60 ~ 160 μm 之間(jian)時(shí),微(wei)針刺(ci)破皮膚所需的(de)插入力(li)約為0. 08 ~ 3. 04 N。前期(qi)實(shí)驗(yàn)對(duì)制備(bei)得到微(wei)針的直徑大(da)致測(cè)量,其直徑(jing)約為40 μm,即理論上(shang)這些優(yōu)勢(shì)處(chu)方均(jun)能成功刺破(po)角質(zhì)層且不發(fā)(fa)生斷裂(lie)。

來(lái)源:復(fù)合材料(liao)制備可溶性微(wei)針及性能研究(jiu)? 《中國(guó)藥學(xué)(xue)雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第11 期(qi)

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