真實(shí)皮膚和機(jī)(ji)械皮膚模型(xing)在微(wei)針穿刺性能評(píng)(ping)價(jià)中應(yīng)用廣泛(fan)，可用于評(píng)價(jià)(jia)微針的(de)刺入力、刺入(ru)率和刺入(ru)深度，滲透(tou)皮膚模型(xing)可用于(yu)評(píng)價(jià)微針的(de)溶解(jie)速度和滲透量(liang)，組織(zhi)皮膚模型可用(yong)于角質(zhì)層(ceng)模擬及其相(xiang)關(guān)評(píng)(ping)價(jià)。皮膚是(shi)一種復(fù)雜的生(sheng)物粘彈(dan)性材料，且皮(pi)膚表(biao)面不平整(zheng)、有溝壑(he)，微針(zhen)刺入時(shí)(shi)不能垂直進(jìn)入(ru)皮膚，皮(pi)膚的各(ge)層結(jié)構(gòu)如(ru)角質(zhì)層(ceng)、真皮層(ceng)也會(huì)對(duì)微(wei)針刺入造成阻(zu)礙。微針能夠刺破(po)皮膚(fu)所需的最小(xiao)力即刺入力(li)。刺入力(li)的測(cè)定受(shou)到微針參數(shù)(shu)、施加力、測(cè)定方(fang)法、皮膚種類、環(huán)(huan)境條件等(deng)諸多因素的影(ying)響。

研究人員用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定(ding)出長(zhǎng)度為300 μm、800 μm 的金(jin)屬微針能夠以(yi)（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的(de)刺入(ru)力刺破豬角(jiao)質(zhì)層。還(hai)有研究通(tong)過有限(xian)元軟件(jian)對(duì)單個(gè)微針(zhen)刺入(ru)皮膚過(guo)程建模(mo)，分析發(fā)(fa)現(xiàn)皮膚硬度(du)越大，刺(ci)入力越?。晃?wei)針銳度、針尖(jian)半徑越小(xiao)，刺入(ru)力越(yue)??；微針的夾角(jiao)存在一個(gè)zuiyou值(zhi)，既能(neng)保證較小(xiao)的刺入力(li)，又能避(bi)免微針的(de)斷裂(lie)破壞。另(ling)外，研究人員(yuan)通過(guo)有限元建(jian)模理論分析(xi)發(fā)現(xiàn)(xian)刺入力隨微針(zhen)間距的增加而(er)減小，并穿刺(ci)豬皮進(jìn)行(xing)驗(yàn)證， 發(fā)現(xiàn)(xian)兩者相一致。而(er)一個(gè)研究同(tong)時(shí)用微針(zhen)穿刺人和豬的(de)腹部(bu)皮膚、PDMS皮膚(fu)模型發(fā)(fa)現(xiàn)，PDMS皮膚模型產(chǎn)(chan)生的刺(ci)入力雖(sui)大于人和(he)豬的腹部(bu)皮膚，但仍處于(yu)人和豬皮膚(fu)的力學(xué)范圍內(nèi)(nei)，代表一種更加(jia)堅(jiān)韌的皮膚(fu)，用此模型進(jìn)(jin)行微針(zhen)評(píng)價(jià)能(neng)夠確(que)保微針應(yīng)(ying)用于真實(shí)(shi)皮膚的(de)有效性。評(píng)價(jià)(jia)刺入力(li)也是反(fan)映微針機(jī)(ji)械強(qiáng)度的方(fang)法之一(yi)，刺入力應(yīng)(ying)小于微針斷裂(lie)力，這樣(yang)才能確保(bao)微針在使(shi)用時(shí)不會(huì)斷裂(lie)失效。設(shè)計(jì)微(wei)針施加力(li)時(shí)還要(yao)確保(bao)大于刺入(ru)力以使微(wei)針有效(xiao)刺入皮(pi)膚，同時(shí)要(yao)控制力的(de)強(qiáng)度以(yi)盡可能減少(shao)對(duì)使用(yong)者造(zao)成的痛感(gan)。