近日，上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀助力(li)蘇州大學(xué)(xue)研究人員在國(guo)際期(qi)刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表了(le)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(yi)加工和應(yīng)用(yong)等特(te)點，是經(jīng)(jing)皮給藥藥物遞(di)送的一種(zhong)有前景的(de)策略(lve)。傳統(tǒng)的Si-MN陣列(lie)經(jīng)常通過(guo)使用微(wei)機電系統(tǒng)(MEMS)過程(cheng)來制備，價(jia)格昂貴，不適合(he)大規(guī)(gui)模制造和應(yīng)用(yong)。另外，硅微(wei)針具有(you)一個光滑(hua)的表(biao)面，使其(qi)很難實現(xiàn)高(gao)劑量藥物遞送(song)。研究人員證實(shi)了一個固體策(ce)略來制備具(ju)有超親(qin)水表面和可用(yong)于高藥(yao)物運載的一種(zhong)新型黑(hei)硅微針(BSi-MN)貼片(pian)。提出(chu)的策略(lve)包括(kuo)普通(tong)硅微針簡(jian)單制備和黑(hei)硅納米(mi)線的(de)隨后(hou)制備兩部(bu)分。首先，通(tong)過激光制圖(tu)和堿腐蝕組(zu)成的一個(ge)簡單方法來制(zhi)備普通(tong)的硅微(wei)針。然后，通過(guo)銀催(cui)化化學(xué)腐蝕(shi)在普通硅(gui)微針表面制備(bei)納米線結(jié)構(gòu)(gou)，從而形成BSi-MNs。研究(jiu)人員(yuan)詳盡探究了銀(yin)納米粒子沉積(ji)期間銀(yin)離子和氫氟酸(suan)濃度以及銀(yin)催化化學(xué)腐蝕(shi)期間氫氟酸/氫(qing)氟酸(suan)+過氧化氫比例(li)對BSi-MNs形態(tài)和(he)性質(zhì)的(de)影響。

研究發(fā)現(xiàn)，最(zui)終制備好的(de)BSi-MN貼片(pian)具有優(yōu)(you)異的藥物(wu)運載能(neng)力，在相同面積(ji)下其運載(zai)能力是(shi)普通Si-MN貼片的兩(liang)倍多，而且(qie)具有可媲(pi)美的力學(xué)(xue)性能來用于實(shi)際皮膚穿(chuan)刺。另外，BSi-MNs具(ju)有一(yi)定的抗菌活(huo)性，當(dang)用于皮膚上(shang)時，可以抑(yi)制細(xi)菌生長和消毒(du)被感染部(bu)位。

BSi-MN陣列形(xing)成示意圖

在該研(yan)究中(zhong)，研究人員使(shi)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀（微針(zhen)強度測(ce)定儀(yi)）用于測試(shi)硅微針的力學(xué)(xue)性能。用探頭垂直(zhi)下壓微針陣(zhen)列直至微針斷(duan)裂或倒塌。研(yan)究發(fā)(fa)現(xiàn)，BSi-MNs具有(you)與Si-MNs相似的(de)力學(xué)強(qiang)度，且在(zai)測試過(guo)程中未發(fā)(fa)現(xiàn)斷裂。這說(shuo)明黑(hei)硅納(na)米絲(si)結(jié)構(gòu)對硅微(wei)針的力學(xué)強(qiang)度沒有顯著(zhu)影響。

Si-MN和BSi-MN位移-力曲(qu)線圖

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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading