真實(shí)(shi)皮膚(fu)和機(jī)械皮膚(fu)模型在(zai)微針(zhen)穿刺性能評(píng)價(jià)(jia)中應(yīng)用廣泛(fan)，可用于評(píng)(ping)價(jià)微針的刺入(ru)力、刺入(ru)率和(he)刺入深度，滲透(tou)皮膚模型(xing)可用于評(píng)價(jià)(jia)微針的溶解速(su)度和滲透量(liang)，組織皮膚模(mo)型可用于角質(zhì)(zhi)層模擬(ni)及其相關(guān)(guan)評(píng)價(jià)(jia)。皮膚是(shi)一種復(fù)(fu)雜的生物粘(zhan)彈性材料(liao)，且皮膚表面(mian)不平整、有溝壑(he)，微針(zhen)刺入時(shí)不能垂(chui)直進(jìn)入皮(pi)膚，皮膚的各層(ceng)結(jié)構(gòu)如(ru)角質(zhì)層、真皮層(ceng)也會(huì)對(duì)微針(zhen)刺入造成阻(zu)礙。微針(zhen)能夠刺破皮膚(fu)所需的最(zui)小力(li)即刺入力。刺入(ru)力的測(ce)定受到微針(zhen)參數(shù)(shu)、施加力、測(ce)定方法、皮(pi)膚種類、環(huán)境條(tiao)件等諸(zhu)多因素的影響(xiang)。

研究(jiu)人員用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定出長(zhang)度為(wei)300 μm、800 μm 的金屬(shu)微針能夠以(yi)（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的刺(ci)入力刺破豬角(jiao)質(zhì)層。還(hai)有研究通過(guo)有限元軟(ruan)件對(duì)單個(gè)(ge)微針刺入(ru)皮膚過(guo)程建(jian)模，分析(xi)發(fā)現(xiàn)皮(pi)膚硬度越大，刺(ci)入力越?。晃?wei)針銳度、針尖半(ban)徑越小，刺(ci)入力越小(xiao)；微針的夾角存(cun)在一個(gè)zuiyou值(zhi)，既能(neng)保證較小(xiao)的刺入力(li)，又能(neng)避免微針的斷(duan)裂破壞(huai)。另外，研究(jiu)人員通過有(you)限元建模理(li)論分析發(fā)現(xiàn)(xian)刺入力(li)隨微針間距的(de)增加(jia)而減小，并(bing)穿刺豬(zhu)皮進(jìn)行驗(yàn)證， 發(fā)(fa)現(xiàn)兩者相(xiang)一致。而一(yi)個(gè)研究同時(shí)(shi)用微針穿刺(ci)人和(he)豬的腹部(bu)皮膚、PDMS皮膚模(mo)型發(fā)現(xiàn)，PDMS皮(pi)膚模型(xing)產(chǎn)生的刺(ci)入力雖(sui)大于人和豬的(de)腹部皮膚，但(dan)仍處于(yu)人和豬皮膚的(de)力學(xué)范圍(wei)內(nèi)，代(dai)表一種更加堅(jiān)(jian)韌的皮(pi)膚，用(yong)此模型進(jìn)行(xing)微針(zhen)評(píng)價(jià)能夠(gou)確保(bao)微針應(yīng)用(yong)于真實(shí)(shi)皮膚(fu)的有效(xiao)性。評(píng)(ping)價(jià)刺入力(li)也是反(fan)映微針機(jī)(ji)械強(qiáng)(qiang)度的方法之一(yi)，刺入力應(yīng)小(xiao)于微針斷裂(lie)力，這樣(yang)才能確保(bao)微針在(zai)使用時(shí)不會(huì)(hui)斷裂失(shi)效。設(shè)計(jì)微針施(shi)加力(li)時(shí)還(hai)要確保大于刺(ci)入力以使微針(zhen)有效(xiao)刺入(ru)皮膚(fu)，同時(shí)要控制力(li)的強(qiáng)度以(yi)盡可能減少(shao)對(duì)使用者造成(cheng)的痛(tong)感。