真實(shí)皮(pi)膚和機(jī)械皮膚(fu)模型在(zai)微針(zhen)穿刺(ci)性能評價(jià)中應(yīng)(ying)用廣泛，可(ke)用于評價(jià)微針(zhen)的刺入力、刺入(ru)率和(he)刺入深度，滲(shen)透皮膚模型(xing)可用于(yu)評價(jià)微針(zhen)的溶解速度(du)和滲(shen)透量，組織皮膚(fu)模型可(ke)用于角質(zhì)層模(mo)擬及其相關(guān)評(ping)價(jià)。皮膚是(shi)一種復(fù)雜(za)的生物粘彈(dan)性材料，且皮(pi)膚表面不(bu)平整、有溝(gou)壑，微(wei)針刺(ci)入時(shí)不能垂(chui)直進(jìn)(jin)入皮(pi)膚，皮膚(fu)的各層(ceng)結(jié)構(gòu)如(ru)角質(zhì)(zhi)層、真皮(pi)層也會(hui)對微針(zhen)刺入(ru)造成阻(zu)礙。微針能夠刺(ci)破皮(pi)膚所需(xu)的最小力即刺(ci)入力。刺入力(li)的測定受到(dao)微針(zhen)參數(shù)、施(shi)加力、測定方(fang)法、皮(pi)膚種(zhong)類、環(huán)境條件(jian)等諸多因素(su)的影(ying)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(jin)屬微針能夠以(yi)（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的(de)刺入力刺破豬(zhu)角質(zhì)層。還(hai)有研(yan)究通過有(you)限元軟件對(dui)單個(gè)(ge)微針(zhen)刺入皮膚過(guo)程建模，分析(xi)發(fā)現(xiàn)(xian)皮膚(fu)硬度越大(da)，刺入力越小(xiao)；微針(zhen)銳度、針尖半徑(jing)越小，刺入力越(yue)??；微針的夾(jia)角存在一(yi)個(gè)zuiyou值(zhi)，既能保證較(jiao)小的刺入(ru)力，又(you)能避(bi)免微針的斷(duan)裂破(po)壞。另外(wai)，研究人員通(tong)過有限元建(jian)模理論分(fen)析發(fā)現(xiàn)刺入(ru)力隨微針(zhen)間距的增加(jia)而減小，并穿刺(ci)豬皮進(jìn)行(xing)驗(yàn)證， 發(fā)(fa)現(xiàn)兩者相一致(zhi)。而一個(gè)(ge)研究同(tong)時(shí)用微針穿(chuan)刺人和(he)豬的腹部皮膚(fu)、PDMS皮膚模型(xing)發(fā)現(xiàn)，PDMS皮膚模型(xing)產(chǎn)生的刺入(ru)力雖大于人(ren)和豬的腹部(bu)皮膚(fu)，但仍處于人和(he)豬皮(pi)膚的力學(xué)范(fan)圍內(nèi)，代表(biao)一種更加堅(jiān)(jian)韌的(de)皮膚，用此模(mo)型進(jìn)行微針(zhen)評價(jià)(jia)能夠確(que)保微針(zhen)應(yīng)用于(yu)真實(shí)(shi)皮膚(fu)的有效性。評價(jià)(jia)刺入力也是(shi)反映(ying)微針機(jī)械強(qiáng)度(du)的方(fang)法之一(yi)，刺入力應(yīng)(ying)小于微(wei)針斷裂力(li)，這樣才(cai)能確保微針(zhen)在使用時(shí)不(bu)會斷裂(lie)失效。設(shè)計(jì)微針(zhen)施加力時(shí)(shi)還要確(que)保大(da)于刺入(ru)力以使微針(zhen)有效刺入(ru)皮膚，同時(shí)要(yao)控制力(li)的強(qiáng)度以(yi)盡可能減少對(dui)使用(yong)者造成的(de)痛感。