经皮微针阵列贴布及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及经皮微针阵列贴布，特别有关于一种量测皮下的目标分子浓度以获知人体生理信号的经皮微针阵列贴布。
【背景技术】
[0002]皮下组织是人类组织液流动分布的主要地方，组织液中富含有胺基酸、糖、脂肪酸、辅酶、激素、神经递质、盐及细胞产生的废物等，是细胞与血液交流的主要管道，因此通过组织液中各成份的浓度是用以判断生理状况的方法之一。
[0003]服用或施打药物时，药物会在组织液中长时间且缓慢的释放，在药物开发及使用的临床实验过程中，往往需不断地监控药物于组织液中浓度的变化，也因此取样组织液以进行检测或分析，在医疗程序中是随处可见的。
[0004]现今市面所见的生理检测器材，或医护人员采样组织液的方法，多半采扎针并穿破角质层，来抽取组织液以进行分析检测，然而此种破坏皮肤表层的取样方法，除了容易使患者感觉疼痛，进而萌生排斥感外，皮肤表层的大量微生物，也容易在皮肤表层遭破坏的情况下，进入人体进而感染。为了改善扎针并穿破角质层取样的缺点，有提出经皮传感器，其利用阵列形式的微针进行皮肤穿刺，低侵入性的穿刺能够有效减轻使用者的疼痛感，又同时达到取样组织液的目的。
[0005]经皮传感器的微针制作常见有利用微影及蚀刻等半导体工艺，例如美国专利US7, 344，499B1的说明书第12栏第2段揭示一种硅微针的工艺。首先，提供其上覆盖有图案化的第一光刻胶层的一硅晶圆。接着，利用等向性蚀刻方式进行蚀刻，形成一穿孔。接着，于晶圆表面涂布一铬层，之后涂布图案化的一第二光刻胶层，以至于覆盖在穿孔上，及形成一圆形屏蔽供后续蚀刻。接着，进行蚀刻以形成微针的外锥壁。然而，由于含硅半导体材料的脆性，当微针穿刺皮肤进行感测时，微针容易断裂。
[0006]另外，有提出使用激光微加工的方式，对树脂形成的突刺钻孔，以制作中空微针。首先，使用例如聚酰亚胺树脂或聚醚醚酮树脂进行挤出成型，形成其上具有多个突刺的薄片，接着使用激光对突刺钻孔，即可得到中空微针。然而，由于微针尺寸极细小，挤出成型时突刺可能产生毛边，而且不论是偏轴穿孔或中心穿孔，使用激光形成统一的孔径并非容易。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种经皮微针阵列贴布及其制造方法，使其微针组的微针穿刺皮肤进行感测时，微针能保持完好。
[0008]为了达成上述的目的，本发明提供一种经皮微针阵列贴布，用以量测皮下目标分子的浓度，该经皮微针阵列贴布包含:基板、微针单元、信号处理单元及电源单元。微针单元至少包含排列于基板上的第一微针组以及第二微针组，该第一微针组作为工作电极，该第一微针组的所述微针以阵列形式排列于该基板上，该第二微针组作为参考电极，每一微针组至少包含一微针，第一微针组包含至少一薄片，每一薄片上至少设置一穿孔，穿孔边缘设置有一突刺，其中一薄片上的穿孔供其余的薄片上相对位置的穿孔边缘的突刺穿过，且该些突刺互相分离。信号处理单元设置于该基板上并与该第一微针组和该第二微针组电性连接。电源单元供应工作电源予该经皮微针阵列贴布。
[0009]其中，该第一微针组由一第一薄片和一第二薄片叠置而成，该第一薄片上至少设置一第一穿孔，该第一穿孔边缘设置有一第一突刺，及该第二薄片上至少设置一第二穿孔，该第二穿孔边缘设置有一第二突刺，该第二突刺穿过该第一薄片上相对位置的该第一穿孔与该第一突刺相对。
[0010]其中，该第一微针组由一第一薄片、一第二薄片和一第三薄片叠置而成，该第一薄片上至少设置一第一穿孔，该第一穿孔边缘设置有一第一突刺，该第二薄片上至少设置一第二穿孔，该第二穿孔边缘设置有一第二突刺，及该第三薄片上至少设置一第三穿孔，该第三穿孔边缘设置有一第三突刺，该第二突刺和该第三突刺穿过该第一薄片上的该第一穿孔与该第一突刺呈三角锥形。
[0011]其中，该第一微针组由一第一薄片、一第二薄片、一第三薄片和一第四薄片叠置而成，该第一薄片上至少设置一第一穿孔，该第一穿孔边缘设置有一第一突刺，该第二薄片上至少设置一第二穿孔，该第二穿孔边缘设置有一第二突刺，该第三薄片上至少设置一第三穿孔，该第三穿孔边缘设置有一第三突刺及该第四薄片上至少设置一第四穿孔，该第四穿孔边缘设置有一第四突刺，该第二突刺、该第三突刺和该第四突刺穿过该第一薄片上的该第一穿孔与该第一突刺呈四角锥形。
[0012]其中，该第一微针组的每一突刺包含一尖端部及一基底，其中一薄片上的穿孔经其余的薄片上相对位置的穿孔边缘的突刺穿过后形成的该微针的所述尖端部的顶部不在同一高度。
[0013]其中，该第一微针组的每一突刺包含一尖端部及一基底，其中一薄片上的穿孔经其余的薄片上相对位置的穿孔边缘的突刺穿过后形成的该微针的所述尖端部的顶部具有同一高度。
[0014]其中，该第一微针组和该第二微针组的微针借由冲压或蚀刻工艺形成。
[0015]其中，所述突刺的内表面上涂有感测高分子。
[0016]其中，所述突刺的外表面上涂有抗皮肤过敏的药物。
[0017]其中，更包含一试纸片，安置于该第一微针组与该基板之间，该试纸片包含一导电层及位于该导电层上的多个测试区域，所述测试区域上涂布感测高分子，且与该第一微针组上的该穿孔对齐。
[0018]其中，该感测高分子是抗体、适体、重组单体(ScFv)、醣类、葡萄糖氧化酶(GlucoseOxidase)或羟基丁酸脱氢酶(HBHD)。
[0019]其中，所述突刺的材料选自不锈钢、镍、镍合金、钛、钛合金、纳米碳管或硅材料，且于表面沉积具有生物兼容性的金属。
[0020]其中，所述突刺的材料为树脂，且于表面沉积具有生物兼容性的金属。
[0021]本发明还提供一种经皮微针阵列贴布的制造方法，包括以下步骤:提供上述基板及微针单元；于微针单元的第一微针组的突刺表面沉积具有生物兼容性的一金属层；形成一自组装单层于该金属层上；于该自组装单层上接合抗体或适体；施加阻隔分子，填补未接上抗体或适体的自组装单层。
[0022]其中，更包含于金属层中混合纳米碳管。
[0023]本发明提供的经皮微针阵列贴布，其微针组的微针借由冲压或蚀刻工艺形成，具有足够的机械强度，当微针组的微针穿刺皮肤进行感测时，微针能保持完好。而且，本发明的工作电极微针组的结构有利于将感测高分子涂布在微针尖端部的内表面，于工作电极微针组的微针穿刺皮肤进行感测时，可减少感测高分子的剥落。
[0024]本发明经皮微针阵列贴布的工作电极微针表面可依照目标分子进行改质，其中，目标分子可以是生物分子，例如血糖、皮质醇、脂肪酸等，目标分子也可以是药物分子例如抗生素，经皮微针阵列贴布能提供慢性病药物或特定药物服用时，进行药物监控，提高病患服药的顺从性，更进一步可针对个人的药物代谢状况，决定用药剂量及服用频率，以达到个人化药物的目的。
[0025]相较于现有技术，本发明的微针具有足够的机械强度，当微针组的微针穿刺皮肤进行感测时，微针能保持完好。而且，本发明的微针单元的工艺简单，有利于大量生