技術(shù)文章(zhang)
Technical articles近日,上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀助力(li)蘇州大學(xué)(xue)研究人員(yuan)在國際期刊《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"的研究論(lun)文。
硅微針(Si-MN)具(ju)有創(chuàng)傷(shang)小、容易加工和(he)應(yīng)用等(deng)特點(diǎn),是經(jīng)皮(pi)給藥(yao)藥物遞送的(de)一種(zhong)有前景的策略(lve)。傳統(tǒng)的(de)Si-MN陣列(lie)經(jīng)常通(tong)過使用(yong)微機(jī)(ji)電系統(tǒng)(tong)(MEMS)過程來制備(bei),價(jià)格(ge)昂貴,不適合(he)大規(guī)模(mo)制造和應(yīng)用(yong)。另外(wai),硅微針(zhen)具有一(yi)個(gè)光滑的(de)表面,使其很(hen)難實(shí)現(xiàn)(xian)高劑量藥物(wu)遞送。研究人(ren)員證實(shí)(shi)了一(yi)個(gè)固體策(ce)略來制備(bei)具有(you)超親(qin)水表面(mian)和可用于(yu)高藥物運(yùn)載的(de)一種新(xin)型黑硅(gui)微針(BSi-MN)貼片。提出(chu)的策略包括(kuo)普通硅微針(zhen)簡單制備和黑(hei)硅納米線的(de)隨后制備(bei)兩部(bu)分。首先(xian),通過激光制圖(tu)和堿腐蝕組(zu)成的一個(gè)簡單(dan)方法來制備普(pu)通的(de)硅微針。然(ran)后,通(tong)過銀催化(hua)化學(xué)腐蝕在(zai)普通硅微(wei)針表面制備(bei)納米線結(jié)(jie)構(gòu),從而形(xing)成BSi-MNs。研究人(ren)員詳盡(jin)探究了銀納米(mi)粒子沉積期(qi)間銀離(li)子和氫氟酸濃(nong)度以及銀催(cui)化化學(xué)腐蝕期(qi)間氫氟酸(suan)/氫氟酸+過氧化(hua)氫比(bi)例對BSi-MNs形態(tài)和性(xing)質(zhì)的(de)影響。
研究發(fā)現(xiàn)(xian),最終制(zhi)備好的BSi-MN貼(tie)片具有(you)優(yōu)異的藥(yao)物運(yùn)載能力(li),在相同面積下(xia)其運(yùn)載能力是(shi)普通Si-MN貼片(pian)的兩倍多,而且(qie)具有(you)可媲美的(de)力學(xué)性能來用(yong)于實(shí)際皮膚(fu)穿刺。另(ling)外,BSi-MNs具有一(yi)定的抗菌活性(xing),當(dāng)用于(yu)皮膚上時(shí),可(ke)以抑制(zhi)細(xì)菌生長(zhang)和消(xiao)毒被感染部(bu)位。
BSi-MN陣列形成示意(yi)圖
在該研究中(zhong),研究(jiu)人員使用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀(微針強(qiáng)度測(ce)定儀)用于測試(shi)硅微針的力學(xué)(xue)性能。用探頭(tou)垂直(zhi)下壓微針陣(zhen)列直至(zhi)微針斷裂(lie)或倒(dao)塌。研究發(fā)現(xiàn),BSi-MNs具有與Si-MNs相似的力學(xué)(xue)強(qiáng)度,且在測試(shi)過程中(zhong)未發(fā)現(xiàn)斷裂。這(zhe)說明黑硅納米(mi)絲結(jié)構(gòu)對硅微(wei)針的力(li)學(xué)強(qiáng)度沒(mei)有顯著影(ying)響。
Si-MN和BSi-MN位移-力曲線(xian)圖
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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading