近日，上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀助力蘇(su)州大學(xué)研究人員(yuan)在國(guó)際期(qi)刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表了題為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研(yan)究論文。

硅微(wei)針(Si-MN)具有(you)創(chuàng)傷(shang)小、容易加工(gong)和應(yīng)用等(deng)特點(diǎn)(dian)，是經(jīng)皮給藥(yao)藥物遞(di)送的一種(zhong)有前(qian)景的策(ce)略。傳(chuan)統(tǒng)的(de)Si-MN陣列經(jīng)常通過(guò)(guo)使用(yong)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)過(guò)(guo)程來(lái)制備，價(jià)(jia)格昂(ang)貴，不適合大(da)規(guī)模制(zhi)造和應(yīng)用。另外(wai)，硅微針具有(you)一個(gè)光滑的表(biao)面，使其很(hen)難實(shí)現(xiàn)高(gao)劑量藥物遞(di)送。研究人員證(zheng)實(shí)了一個(gè)固(gu)體策略(lve)來(lái)制備(bei)具有超(chao)親水表面(mian)和可用于(yu)高藥物運(yùn)載的(de)一種新型(xing)黑硅微針(zhen)(BSi-MN)貼片(pian)。提出的(de)策略(lve)包括普通(tong)硅微針簡(jiǎn)(jian)單制備和黑硅(gui)納米線的(de)隨后制備兩部(bu)分。首先，通(tong)過(guò)激(ji)光制圖和堿腐(fu)蝕組成的一個(gè)(ge)簡(jiǎn)單方法(fa)來(lái)制備普通(tong)的硅(gui)微針。然后，通(tong)過(guò)銀催化(hua)化學(xué)腐蝕在(zai)普通硅微針表(biao)面制備納米線(xian)結(jié)構(gòu)(gou)，從而形(xing)成BSi-MNs。研究人(ren)員詳盡探(tan)究了銀納米(mi)粒子沉積期(qi)間銀離子和(he)氫氟酸(suan)濃度以(yi)及銀催化化(hua)學(xué)腐蝕期間氫(qing)氟酸(suan)/氫氟(fu)酸+過(guò)氧化氫比(bi)例對(duì)BSi-MNs形態(tài)和性(xing)質(zhì)的影響(xiang)。

研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，最(zui)終制備好(hao)的BSi-MN貼片(pian)具有優(yōu)(you)異的藥物運(yùn)(yun)載能力，在相同(tong)面積下其運(yùn)載(zai)能力是普通Si-MN貼(tie)片的兩(liang)倍多，而且(qie)具有可媲美(mei)的力學(xué)性(xing)能來(lái)(lai)用于實(shí)際皮(pi)膚穿刺。另外，BSi-MNs具(ju)有一定(ding)的抗菌活性，當(dāng)(dang)用于皮(pi)膚上時(shí)，可以抑(yi)制細(xì)菌(jun)生長(zhǎng)和消毒(du)被感染部位(wei)。

BSi-MN陣列形成(cheng)示意圖

在該(gai)研究(jiu)中，研究人員(yuan)使用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀（微針強(qiáng)度測(cè)(ce)定儀(yi)）用于測(cè)(ce)試硅(gui)微針(zhen)的力學(xué)性(xing)能。用探頭垂直(zhi)下壓微針(zhen)陣列直至微針(zhen)斷裂或倒(dao)塌。研究發(fā)現(xiàn)(xian)，BSi-MNs具有與Si-MNs相似的力(li)學(xué)強(qiáng)度，且在(zai)測(cè)試過(guò)程中未(wei)發(fā)現(xiàn)斷(duan)裂。這說(shuō)明黑(hei)硅納米絲(si)結(jié)構(gòu)對(duì)硅(gui)微針的(de)力學(xué)強(qiáng)度沒(méi)(mei)有顯著影響。

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