真實皮膚和(he)機械皮膚模(mo)型在(zai)微針穿刺(ci)性能評(ping)價中應用廣泛(fan)，可用于評價(jia)微針的刺(ci)入力、刺入(ru)率和刺入深(shen)度，滲透(tou)皮膚(fu)模型(xing)可用于評(ping)價微針的溶(rong)解速度和滲(shen)透量，組(zu)織皮膚模型(xing)可用于(yu)角質(zhì)層模(mo)擬及其相(xiang)關評(ping)價。皮膚是(shi)一種復雜的(de)生物粘彈性材(cai)料，且皮(pi)膚表面不(bu)平整、有溝壑，微(wei)針刺入時(shi)不能垂直(zhi)進入皮膚，皮膚(fu)的各(ge)層結(jié)構(gou)如角質(zhì)層、真(zhen)皮層也會對微(wei)針刺入造(zao)成阻礙。微針(zhen)能夠刺(ci)破皮膚所(suo)需的最小力即(ji)刺入力。刺入力(li)的測定受到(dao)微針參數(shù)、施(shi)加力、測定方(fang)法、皮膚種(zhong)類、環(huán)境條件(jian)等諸多(duo)因素(su)的影響。

研究人員用質(zhì)(zhi)構儀測(ce)定出(chu)長度為300 μm、800 μm 的(de)金屬微針(zhen)能夠以(yi)（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的刺入(ru)力刺破豬角質(zhì)(zhi)層。還有研究通(tong)過有限(xian)元軟件對單個(ge)微針刺入皮膚(fu)過程建模，分(fen)析發(fā)現(xiàn)(xian)皮膚硬(ying)度越大，刺入(ru)力越?。晃?wei)針銳度、針(zhen)尖半徑(jing)越小，刺入力(li)越??；微針的夾(jia)角存在一(yi)個zuiyou值，既能保(bao)證較小的刺入(ru)力，又(you)能避免微針(zhen)的斷(duan)裂破(po)壞。另外，研究人(ren)員通過有限元(yuan)建模理論分(fen)析發(fā)(fa)現(xiàn)刺入力隨(sui)微針(zhen)間距(ju)的增(zeng)加而(er)減小，并(bing)穿刺豬皮(pi)進行驗證， 發(fā)(fa)現(xiàn)兩者(zhe)相一致。而(er)一個研(yan)究同時(shi)用微針穿(chuan)刺人(ren)和豬的腹(fu)部皮膚、PDMS皮(pi)膚模型發(fā)(fa)現(xiàn)，PDMS皮膚(fu)模型產(chǎn)生(sheng)的刺入力雖(sui)大于人(ren)和豬的腹部(bu)皮膚，但仍處(chu)于人和(he)豬皮(pi)膚的力學(xue)范圍內(nèi)(nei)，代表一(yi)種更加(jia)堅韌(ren)的皮(pi)膚，用此(ci)模型進行(xing)微針評價(jia)能夠確(que)保微針(zhen)應用(yong)于真實(shi)皮膚的有(you)效性。評價刺入(ru)力也是反映(ying)微針機械(xie)強度(du)的方(fang)法之一，刺入力(li)應小于微(wei)針斷裂力，這樣(yang)才能(neng)確保微針在(zai)使用時(shi)不會斷裂(lie)失效。設計(ji)微針施加力時(shi)還要確保(bao)大于刺(ci)入力以使微針(zhen)有效刺入皮膚(fu)，同時要控(kong)制力的(de)強度以盡可能(neng)減少對使用者(zhe)造成的痛(tong)感。