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Technical articles近日,上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)助力蘇州(zhou)大學(xué)研究人員在(zai)國(guó)際期刊(kan)《Journal of Functional Biomaterials》(Q2,IF:4.8)發(fā)表了題為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研(yan)究論文。
硅微針(zhen)(Si-MN)具有創(chuàng)傷(shang)小、容易加工(gong)和應(yīng)用等特(te)點(diǎn),是經(jīng)(jing)皮給藥藥物遞(di)送的一種(zhong)有前景(jing)的策略。傳統(tǒng)(tong)的Si-MN陣列經(jīng)(jing)常通過使用微(wei)機(jī)電系統(tǒng)(tong)(MEMS)過程來(lái)制備(bei),價(jià)格昂貴(gui),不適合(he)大規(guī)(gui)模制(zhi)造和應(yīng)用。另外(wai),硅微針具有一(yi)個(gè)光(guang)滑的表面,使(shi)其很難實(shí)現(xiàn)高(gao)劑量藥物(wu)遞送。研究人員(yuan)證實(shí)了(le)一個(gè)固體策(ce)略來(lái)(lai)制備具有超(chao)親水表(biao)面和可用于高(gao)藥物運(yùn)(yun)載的一(yi)種新(xin)型黑硅微(wei)針(BSi-MN)貼片。提出的(de)策略包(bao)括普(pu)通硅微針簡(jiǎn)單(dan)制備和黑硅(gui)納米線的隨(sui)后制備兩部(bu)分。首先(xian),通過激光(guang)制圖和堿腐蝕(shi)組成的(de)一個(gè)簡(jiǎn)單方法(fa)來(lái)制備普通的(de)硅微針(zhen)。然后,通過銀(yin)催化化學(xué)腐(fu)蝕在(zai)普通硅微針表(biao)面制(zhi)備納米線結(jié)構(gòu)(gou),從而(er)形成BSi-MNs。研究(jiu)人員詳(xiang)盡探(tan)究了銀納米(mi)粒子沉積期(qi)間銀離子(zi)和氫氟酸(suan)濃度以及銀催(cui)化化學(xué)腐蝕期(qi)間氫(qing)氟酸(suan)/氫氟酸(suan)+過氧化(hua)氫比例對(duì)(dui)BSi-MNs形態(tài)(tai)和性(xing)質(zhì)的影(ying)響。
研究發(fā)現(xiàn)(xian),最終(zhong)制備好(hao)的BSi-MN貼(tie)片具有(you)優(yōu)異的藥物運(yùn)(yun)載能力,在(zai)相同面積(ji)下其運(yùn)載能力(li)是普通Si-MN貼(tie)片的(de)兩倍多(duo),而且具有(you)可媲美的力(li)學(xué)性能來(lái)(lai)用于實(shí)際皮(pi)膚穿刺。另外,BSi-MNs具(ju)有一定的抗(kang)菌活性,當(dāng)(dang)用于(yu)皮膚上時(shí),可(ke)以抑制細(xì)菌(jun)生長(zhǎng)和消(xiao)毒被(bei)感染部(bu)位。
BSi-MN陣列形成(cheng)示意圖
在該研究中(zhong),研究人員(yuan)使用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀(微(wei)針強(qiáng)度測(cè)定儀(yi))用于測(cè)(ce)試硅微針(zhen)的力(li)學(xué)性能。用探頭垂直(zhi)下壓微針(zhen)陣列(lie)直至微針斷(duan)裂或倒塌(ta)。研究(jiu)發(fā)現(xiàn),BSi-MNs具有與Si-MNs相似的力學(xué)強(qiáng)(qiang)度,且(qie)在測(cè)試過程中(zhong)未發(fā)現(xiàn)(xian)斷裂。這說明(ming)黑硅(gui)納米絲結(jié)構(gòu)(gou)對(duì)硅微針(zhen)的力學(xué)(xue)強(qiáng)度沒有顯(xian)著影響(xiang)。
Si-MN和BSi-MN位移(yi)-力曲線圖
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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading