真實(shí)(shi)皮膚和機(jī)械皮(pi)膚模型在微針(zhen)穿刺性能評(píng)價(jià)(jia)中應(yīng)用廣泛(fan)，可用于評(píng)(ping)價(jià)微(wei)針的刺(ci)入力(li)、刺入率和刺(ci)入深度(du)，滲透皮膚(fu)模型可(ke)用于評(píng)(ping)價(jià)微針的溶(rong)解速度(du)和滲透(tou)量，組織皮(pi)膚模型可用(yong)于角質(zhì)層模(mo)擬及(ji)其相關(guān)評(píng)(ping)價(jià)。皮膚是一種(zhong)復(fù)雜的生物(wu)粘彈性(xing)材料，且皮膚表(biao)面不平整、有(you)溝壑，微針刺入(ru)時(shí)不能垂(chui)直進(jìn)入皮膚，皮(pi)膚的各層結(jié)構(gòu)(gou)如角質(zhì)層(ceng)、真皮層也(ye)會(huì)對(duì)微針刺入(ru)造成阻礙(ai)。微針(zhen)能夠刺破皮(pi)膚所(suo)需的最(zui)小力即(ji)刺入力。刺入(ru)力的測(cè)定受到(dao)微針參數(shù)(shu)、施加力、測(cè)定方(fang)法、皮膚種(zhong)類、環(huán)境條(tiao)件等諸多(duo)因素(su)的影響。

研究人員(yuan)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)定出(chu)長(zhǎng)度為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(ci)入力(li)刺破(po)豬角質(zhì)層(ceng)。還有研究通過(guo)有限元軟件對(duì)(dui)單個(gè)微針刺(ci)入皮膚過(guo)程建(jian)模，分析發(fā)(fa)現(xiàn)皮(pi)膚硬度越大(da)，刺入力越小(xiao)；微針銳(rui)度、針尖半徑(jing)越小，刺入力(li)越??；微(wei)針的(de)夾角存(cun)在一個(gè)zuiyou值，既(ji)能保證較小的(de)刺入力，又能(neng)避免微(wei)針的(de)斷裂(lie)破壞。另外(wai)，研究人員通過(guo)有限元建模理(li)論分析發(fā)現(xiàn)刺(ci)入力隨微針間(jian)距的增加而(er)減小，并穿(chuan)刺豬皮進(jìn)行驗(yàn)(yan)證， 發(fā)現(xiàn)兩者(zhe)相一(yi)致。而一(yi)個(gè)研究同時(shí)(shi)用微針(zhen)穿刺人和豬(zhu)的腹(fu)部皮膚、PDMS皮(pi)膚模型發(fā)現(xiàn)，PDMS皮(pi)膚模型產(chǎn)生的(de)刺入力雖(sui)大于(yu)人和豬(zhu)的腹部皮膚(fu)，但仍處(chu)于人(ren)和豬皮膚的力(li)學(xué)范圍內(nèi)，代(dai)表一種更加堅(jiān)(jian)韌的皮(pi)膚，用此模型進(jìn)(jin)行微針(zhen)評(píng)價(jià)能夠(gou)確保(bao)微針應(yīng)用于真(zhen)實(shí)皮膚的有效(xiao)性。評(píng)價(jià)刺入(ru)力也是反(fan)映微針機(jī)(ji)械強(qiáng)度的方(fang)法之一(yi)，刺入力(li)應(yīng)小于微針(zhen)斷裂(lie)力，這樣才(cai)能確保微針在(zai)使用時(shí)(shi)不會(huì)(hui)斷裂(lie)失效(xiao)。設(shè)計(jì)微針施加(jia)力時(shí)還要(yao)確保(bao)大于(yu)刺入力以(yi)使微針有效刺(ci)入皮膚，同時(shí)(shi)要控制力的強(qiáng)(qiang)度以盡可能減(jian)少對(duì)使用者造(zao)成的痛感。