近日，上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀助力蘇(su)州大學(xué)(xue)研究人員在(zai)國(guó)際期刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表(biao)了題(ti)為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研究(jiu)論文。

硅微針(Si-MN)具(ju)有創(chuàng)傷(shang)小、容(rong)易加工和(he)應(yīng)用等(deng)特點(diǎn)，是(shi)經(jīng)皮給藥藥物(wu)遞送的一種有(you)前景(jing)的策略。傳統(tǒng)(tong)的Si-MN陣(zhen)列經(jīng)常通過(guo)使用微機(jī)電(dian)系統(tǒng)(MEMS)過程來制(zhi)備，價(jià)格昂(ang)貴，不適合(he)大規(guī)(gui)模制造(zao)和應(yīng)用(yong)。另外，硅(gui)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(song)。研究人員證實(shí)(shi)了一個(gè)(ge)固體策略(lve)來制備具有(you)超親(qin)水表面和可(ke)用于高(gao)藥物運(yùn)載的一(yi)種新型黑(hei)硅微針(BSi-MN)貼片(pian)。提出(chu)的策略包括普(pu)通硅微(wei)針簡(jiǎn)單制備和(he)黑硅納米(mi)線的隨后(hou)制備兩部(bu)分。首先，通(tong)過激光制圖(tu)和堿腐(fu)蝕組成的一(yi)個(gè)簡(jiǎn)單方法來(lai)制備普通的硅(gui)微針(zhen)。然后，通(tong)過銀(yin)催化化學(xué)腐(fu)蝕在(zai)普通硅微(wei)針表面制(zhi)備納米(mi)線結(jié)構(gòu)(gou)，從而形(xing)成BSi-MNs。研究(jiu)人員詳盡(jin)探究了(le)銀納米(mi)粒子沉(chen)積期間銀離(li)子和氫氟酸(suan)濃度以及銀催(cui)化化學(xué)(xue)腐蝕(shi)期間(jian)氫氟酸(suan)/氫氟酸+過(guo)氧化氫比例(li)對(duì)BSi-MNs形態(tài)和性質(zhì)(zhi)的影響。

研究發(fā)(fa)現(xiàn)，最終制備好(hao)的BSi-MN貼片具有(you)優(yōu)異的藥物運(yùn)(yun)載能力，在(zai)相同(tong)面積下其(qi)運(yùn)載能(neng)力是普通Si-MN貼片(pian)的兩倍多，而(er)且具有(you)可媲美的力學(xué)(xue)性能來(lai)用于實(shí)際皮膚(fu)穿刺。另外(wai)，BSi-MNs具有一定(ding)的抗菌(jun)活性，當(dāng)用于皮(pi)膚上時(shí)，可(ke)以抑制細(xì)菌生(sheng)長(zhǎng)和消毒被(bei)感染部位。

BSi-MN陣列形成(cheng)示意(yi)圖

在該研究中(zhong)，研究人(ren)員使用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀（微針(zhen)強(qiáng)度(du)測(cè)定儀）用(yong)于測(cè)試(shi)硅微針的力學(xué)(xue)性能。用探頭垂直(zhi)下壓微針陣列(lie)直至微針斷(duan)裂或倒塌(ta)。研究發(fā)(fa)現(xiàn)，BSi-MNs具有與Si-MNs相似(shi)的力學(xué)(xue)強(qiáng)度，且(qie)在測(cè)試(shi)過程中未發(fā)(fa)現(xiàn)斷(duan)裂。這說明黑硅(gui)納米絲(si)結(jié)構(gòu)對(duì)(dui)硅微針的力學(xué)(xue)強(qiáng)度沒有顯(xian)著影響。

Si-MN和BSi-MN位移(yi)-力曲(qu)線圖

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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading