真實皮膚和(he)機械(xie)皮膚模型在微(wei)針穿刺性能評(ping)價中應(yīng)用(yong)廣泛，可用(yong)于評(ping)價微針的刺(ci)入力、刺入率和(he)刺入(ru)深度，滲透皮膚(fu)模型(xing)可用于評價(jia)微針(zhen)的溶(rong)解速度(du)和滲(shen)透量，組織皮膚(fu)模型可用(yong)于角質(zhì)層模擬(ni)及其相關(guān)評價(jia)。皮膚是一(yi)種復(fù)雜(za)的生物粘彈(dan)性材料，且(qie)皮膚表(biao)面不平整、有(you)溝壑，微針刺入(ru)時不能垂直進(jin)入皮膚，皮膚的(de)各層(ceng)結(jié)構(gòu)(gou)如角質(zhì)(zhi)層、真(zhen)皮層也(ye)會對微針(zhen)刺入(ru)造成(cheng)阻礙。微針能夠刺破(po)皮膚所(suo)需的最小(xiao)力即刺入力。刺(ci)入力的(de)測定受到(dao)微針參數(shù)(shu)、施加(jia)力、測(ce)定方法、皮(pi)膚種類、環(huán)境(jing)條件等諸多因(yin)素的影響(xiang)。

研究人員用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定出(chu)長度為(wei)300 μm、800 μm 的金屬微針能(neng)夠以（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(hai)有研究(jiu)通過有限(xian)元軟件對(dui)單個(ge)微針刺入皮(pi)膚過(guo)程建(jian)模，分析發(fā)現(xiàn)皮(pi)膚硬(ying)度越(yue)大，刺入力(li)越小(xiao)；微針銳(rui)度、針尖半徑(jing)越小(xiao)，刺入力(li)越小；微針的夾(jia)角存在(zai)一個zuiyou值，既能(neng)保證較小(xiao)的刺(ci)入力，又能避(bi)免微(wei)針的斷裂破壞(huai)。另外(wai)，研究人員通(tong)過有限(xian)元建模(mo)理論分析發(fā)現(xiàn)(xian)刺入力隨微(wei)針間距的(de)增加而減(jian)小，并穿刺(ci)豬皮進行驗(yan)證， 發(fā)現(xiàn)兩(liang)者相(xiang)一致。而一個(ge)研究同時用(yong)微針穿刺人(ren)和豬的腹部(bu)皮膚、PDMS皮膚(fu)模型發(fā)現(xiàn)，PDMS皮膚(fu)模型產(chǎn)生的(de)刺入力雖(sui)大于人和豬(zhu)的腹部皮(pi)膚，但仍處于(yu)人和豬皮(pi)膚的力學(xué)范(fan)圍內(nèi)，代表一種(zhong)更加堅韌(ren)的皮膚，用(yong)此模型進行(xing)微針(zhen)評價能夠確(que)保微針應(yīng)(ying)用于真(zhen)實皮(pi)膚的有效性(xing)。評價刺入力(li)也是反映微(wei)針機(ji)械強(qiang)度的(de)方法之(zhi)一，刺入力應(yīng)小(xiao)于微針(zhen)斷裂力(li)，這樣才能確(que)保微針在使用(yong)時不會斷裂(lie)失效(xiao)。設(shè)計微針施加(jia)力時(shi)還要確保大(da)于刺入(ru)力以使微針有(you)效刺入皮膚(fu)，同時要控制(zhi)力的強度以(yi)盡可(ke)能減(jian)少對使用者造(zao)成的痛(tong)感。