真實皮膚(fu)和機械皮膚模(mo)型在微針(zhen)穿刺性能評價(jia)中應(yīng)用廣(guang)泛，可用于評價(jia)微針的刺(ci)入力、刺入率(lv)和刺入深(shen)度，滲透皮膚(fu)模型可用于(yu)評價微針(zhen)的溶解速度(du)和滲透量，組織(zhi)皮膚模型可用(yong)于角質(zhì)層(ceng)模擬(ni)及其(qi)相關(guān)評(ping)價。皮膚是一種(zhong)復(fù)雜的生物(wu)粘彈性材料(liao)，且皮膚表(biao)面不平整、有溝(gou)壑，微針(zhen)刺入時(shi)不能垂直進入(ru)皮膚，皮膚的(de)各層結(jié)構(gòu)如(ru)角質(zhì)層、真(zhen)皮層也(ye)會對微(wei)針刺入(ru)造成阻礙。微針(zhen)能夠刺(ci)破皮(pi)膚所需的最小(xiao)力即刺入力(li)。刺入力的測定(ding)受到(dao)微針參數(shù)、施加(jia)力、測定(ding)方法(fa)、皮膚種類、環(huán)(huan)境條件(jian)等諸多因(yin)素的影響。

研究人(ren)員用質(zhì)構(gòu)儀(yi)測定(ding)出長度為(wei)300 μm、800 μm 的金(jin)屬微(wei)針能夠以(yi)（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的刺入(ru)力刺(ci)破豬角(jiao)質(zhì)層(ceng)。還有研(yan)究通過有(you)限元軟件對單(dan)個微針刺入(ru)皮膚(fu)過程建模，分析發(fā)(fa)現(xiàn)皮膚硬(ying)度越大(da)，刺入力越??；微(wei)針銳度、針尖(jian)半徑越小，刺(ci)入力越小(xiao)；微針的夾角(jiao)存在一個zuiyou值，既(ji)能保證較小(xiao)的刺入力，又(you)能避免微針(zhen)的斷(duan)裂破壞。另外(wai)，研究人(ren)員通過有(you)限元(yuan)建模(mo)理論分析發(fā)(fa)現(xiàn)刺入力隨微(wei)針間距的增加(jia)而減小，并(bing)穿刺豬皮進行(xing)驗證， 發(fā)現(xiàn)兩者(zhe)相一致。而一(yi)個研究(jiu)同時(shi)用微針穿(chuan)刺人和豬(zhu)的腹(fu)部皮膚、PDMS皮膚(fu)模型發(fā)(fa)現(xiàn)，PDMS皮膚(fu)模型產(chǎn)生(sheng)的刺入力(li)雖大于人和豬(zhu)的腹部(bu)皮膚，但(dan)仍處于人(ren)和豬(zhu)皮膚的力學(xué)范(fan)圍內(nèi)，代(dai)表一種更(geng)加堅韌的(de)皮膚(fu)，用此(ci)模型(xing)進行微(wei)針評價能(neng)夠確保微(wei)針應(yīng)用(yong)于真(zhen)實皮膚的有效(xiao)性。評(ping)價刺(ci)入力也是反(fan)映微針機械強(qiang)度的方(fang)法之(zhi)一，刺(ci)入力應(yīng)小于(yu)微針斷裂力，這(zhe)樣才能確保(bao)微針在使(shi)用時不會(hui)斷裂失效。設(shè)計(ji)微針施加力(li)時還要(yao)確保(bao)大于(yu)刺入力以使微(wei)針有效刺入(ru)皮膚(fu)，同時要控(kong)制力(li)的強度以盡可(ke)能減(jian)少對(dui)使用者造成(cheng)的痛感。