真實皮膚(fu)和機械(xie)皮膚模(mo)型在微針(zhen)穿刺性能評(ping)價中(zhong)應用廣(guang)泛，可用于評價(jia)微針的刺入(ru)力、刺入率和(he)刺入深度，滲透(tou)皮膚模型可(ke)用于評(ping)價微(wei)針的(de)溶解(jie)速度和滲(shen)透量，組織皮膚(fu)模型(xing)可用于角質(zhì)層(ceng)模擬及其(qi)相關(guān)評價(jia)。皮膚是一種復(fu)雜的(de)生物(wu)粘彈性材(cai)料，且皮膚表面(mian)不平整(zheng)、有溝壑，微(wei)針刺(ci)入時不(bu)能垂直進(jin)入皮(pi)膚，皮膚的各(ge)層結(jié)(jie)構(gòu)如角質(zhì)(zhi)層、真皮(pi)層也會對(dui)微針刺入造(zao)成阻礙。微針能(neng)夠刺破皮(pi)膚所需的(de)最小力即刺入(ru)力。刺入力的(de)測定受到(dao)微針參數(shù)(shu)、施加力、測定方(fang)法、皮膚種類、環(huán)(huan)境條(tiao)件等諸多(duo)因素的影響。

研究人員用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定出長(zhang)度為300 μm、800 μm 的金屬微(wei)針能夠(gou)以（0.88±0.01）N和(he)（0.21±0.01）N的刺(ci)入力刺破豬角(jiao)質(zhì)層。還有研(yan)究通過(guo)有限元(yuan)軟件對(dui)單個微針(zhen)刺入皮膚(fu)過程建模，分析發(fā)(fa)現(xiàn)皮膚硬度越(yue)大，刺入力越小(xiao)；微針銳度(du)、針尖半徑(jing)越小，刺入(ru)力越小(xiao)；微針的夾角(jiao)存在一(yi)個zuiyou值(zhi)，既能(neng)保證較(jiao)小的刺入(ru)力，又能(neng)避免微針的斷(duan)裂破(po)壞。另外，研(yan)究人(ren)員通過有限(xian)元建模理論(lun)分析發(fā)現(xiàn)刺(ci)入力隨微(wei)針間距(ju)的增(zeng)加而減小(xiao)，并穿刺(ci)豬皮進行驗(yan)證， 發(fā)現(xiàn)兩(liang)者相一致。而(er)一個研究同(tong)時用微針穿(chuan)刺人和豬(zhu)的腹部皮膚、PDMS皮(pi)膚模型發(fā)現(xiàn)(xian)，PDMS皮膚模(mo)型產(chǎn)生的(de)刺入力雖大于(yu)人和豬的(de)腹部皮(pi)膚，但仍處于人(ren)和豬皮膚的力(li)學范圍內(nèi)(nei)，代表一種更加(jia)堅韌(ren)的皮(pi)膚，用(yong)此模型進行微(wei)針評價能夠(gou)確保(bao)微針應用于(yu)真實皮(pi)膚的(de)有效性(xing)。評價刺入力(li)也是反(fan)映微針機械(xie)強度的方(fang)法之(zhi)一，刺入力(li)應小于微(wei)針斷裂力，這樣(yang)才能確保微針(zhen)在使(shi)用時不(bu)會斷(duan)裂失效。設計(ji)微針施加力(li)時還要確保(bao)大于(yu)刺入力(li)以使(shi)微針有效刺入(ru)皮膚(fu)，同時要控制力(li)的強度以(yi)盡可能減少對(dui)使用(yong)者造成的痛(tong)感。