微针芯片及其制备方法_3

文档序号:9736757阅读:来源:国知局
步骤:
[0077]一、阳模制备。
[0078]采用MEMS(微电子机械系统)技术,以黄铜为原材料,加工而成表面具有圆锥状针体模型的阳模。
[0079]除黄铜外,阳模还由不锈钢、铝、钛合金、镍、钯、硅及二氧化硅中的至少一种制成。只需选用硬质材料制作,能与流态阴模液体配合制备出型腔形态较好的阴模即可。
[0080]阳模还可通过离子刻蚀法、激光切割、化学刻蚀、X射线光刻微电子机械系统、或紫外光刻微电子机械系统等方法制备得到,只需制备得到形态精准的阳模即可。
[0081]如图6所示,该阳模上设有10X 10行(100个),高550μπι的微针芯片针体模型阵列,该微针芯片针体模型阵列中,针体模型底端的直径为150μπι,针间距为150μπι。
[0082]二、阴模制备。
[0083]取预混好并经过脱气的Sylgard184有机硅弹性体作为液态阴模溶液,注入上述阳模内,将该阳模模具放在水平的平面上,使阳模的针尖透出液态阴模溶液的液面,于100°C放置20min,固化,脱模,形成5.0CmX5.0Cm的阴模模具,该阴模上布满呈筛网状与微针芯片的针体形状相适配的型腔,并由于阳模的针尖透出液面,该阴模的型腔的针尖端具有连通阴模外表面的排气口,该排气口为圆形,孔径为15μπι。
[0084]三、微灌注。
[0085]1、配制溶液。
[0086]将右旋糖酐(Dextran)40000、牛血清白蛋白(BSA),羧甲基纤维素(CMC),注射用水按质量份数比为0.8:0.2:0.2:4.0的比例混合,溶胀直至无明显沉淀,作为流态针体液体。
[0087]该流态针体液体的粘度为3765cP。
[0088]2、灌注。
[0089]采用如图4所示的模具套装,该模具套装还包括支撑板410、真空系统和加压系统;如图5所示,所述支撑板410布满通孔,且所述支撑板410设于所述透气膜300下方,用于支撑所述阴模200和所述透气膜300。所述真空系统包括真空栗420和第一框体430;所述第一框体430沿所述支撑板410边缘设置,并在所述支撑板410—面形成具有容纳所述阴模200和透气膜300的容纳腔,在所述支撑板410另一面形成密闭空腔,该密闭空腔与所述真空栗420连通。所述加压系统包括第二框体500;所述第二框体500与所述第一框体430相匹配,可将所述阴模200和透气膜300密闭于容纳腔中,且该第二框体500上设有用于加压加液的加液口510。
[0090]将上述阴模放置在4.0cmX4.0cm的膨体聚四氟乙烯与聚酯纤维结合薄膜制成的透气膜上,并将阴模和透气膜整体放置在支撑板上。
[0091]首先吸取适量上述流态针体液体覆盖在阴模表层,确保覆盖完阴模上所有型腔的微孔,如图7所示,以第二框体密封盖住阴模,从上部的加液口加压0.04Mpa,使流态针体液体灌注进入与微针芯片的针体形状相适配的型腔内,如图8所示。
[0092]四、涂布针基。
[0093]1、配制溶液。
[0094]将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30、共聚物Gantrez AN-139、甘油、体积百分含量为50%的乙醇溶液按质量份数比为1:3:0.5:10的比例混合,溶胀均匀,作为针基材料。
[0095]2、涂布。
[0096]刮去多余针体液体,采用涂布的方法将上述针基材料溶液涂布于已灌注针体液体的阴模表面,如图9所示。
[0097]五、固化脱模。
[0098]待上述流态针体液体和针基材料溶液固化干燥后,脱模,如图10所示,即得不含药物的空白微针芯片,该微针芯片包括针基层710和针体610。由于微灌注效果好,其间没有气栓产生,本实施例得到的微针芯片不易出现断针或缺针现象,其均一性,品质均优于常规方法制备得到的微针芯片。
[0099]实施例2
[0100]一种微针芯片的制备方法,包括以下步骤:
[0101]—、阳模制备。
[0102]采用MEMS(微电子机械系统)技术,以黄铜为原材料,加工而成表面具有圆锥状针体模型的阳模,该阳模上设有10 X 10行(100个),高950μπι的微针芯片针体模型阵列,该微针芯片针体模型阵列中,针体模型底端的直径为200μπι,针间距为300μπι。
[0103]二、阴模制备。
[0?04]取预混好并经过脱气的Sylgard 184有机娃弹性体作为液态阴模溶液,注入上述阳模内,将该阳模模具放在水平的平面上,使液态阴模溶液淹没阳模针尖的高度为200μπι,于60°C放置4小时,固化,脱模,形成5.0cmX5.0cm的阴模模具,再在阴模另一侧与针孔相对应的位置,采用紫外激光打孔,制备排气孔,并将该排气孔与型腔贯穿,在与针体形状相适配的型腔上形成排气口,该排气口为圆形,孔径30μπι,最终得到厚度为1150μπι的阴模模具,该阴模上布满呈筛网状与微针芯片的针体形状相适配的型腔,该排气口为圆形,孔径为30μm,排气孔的长度为200μηι。
[0105]三、微灌注。
[0106]1、配制溶液。
[0107]将右旋糖酐(Dextran)40000、牛血清白蛋白(BSA),聚乙二醇6000(PEG),鲑鱼降钙素(salmon calcitonin,sCT),注射用水按质量份数比为1.0:0.3:0.4:0.1:4.0的比例混合,溶胀直至无明显沉淀,作为流态针体液体。
[0108]该流态针体液体的粘度为4872cP。
[0109]2、灌注。
[0110]采用实施例1的模具套装进行灌注。
[0111]将上述阴模放置在4.0cmX4.0cm的聚四氟乙烯与聚酯纤维结合薄膜制成的透气膜上,并将阴模和透气膜整体放置在支撑板上。
[0112]首先吸取适量上述流态针体液体覆盖在阴模表层,确保覆盖完阴模上所有型腔的微孔,以第二框体密封盖住阴模,从上部的加液口加压0.02Mpa,使流态针体液体灌注进入与微针芯片的针体形状相适配的型腔内。
[0113]四、涂布针基。
[0114]1、配制溶液。
[0115]将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30、共聚物Gantrez AN-139、体积百分含量为50%的乙醇溶液按质量份数比为1:3:10的比例混合,溶胀均匀,作为针基材料。
[0116]2、涂布。
[0117]刮去多余针体液体,采用涂布的方法将上述针基材料溶液涂布于已灌注针体液体的阴模表面。
[0118]五、固化脱模。
[0119]待上述流态针体液体和针基材料溶液固化干燥后,脱模,即得含有鲑鱼降钙素的微针芯片。该微针芯片不易出现断针或缺针现象,其均一性,品质均较优。
[0120]实施例3
[0121 ] 一种微针芯片的制备方法,包括以下步骤:
[0122]一、阳模制备。
[0123]采用MEMS(微电子机械系统)技术,以黄铜为原材料,加工而成表面具有圆锥状针体模型的阳模,该阳模上设有10 X 20行(100个),高250μπι的微针芯片针体模型阵列,该微针芯片针体模型阵列中,针体模型底端的直径为10ym,针间距为10ym。
[0124]二、阴模制备。
[0125]取预混好并经过脱气的SILASTIC MDX4-4210有机硅弹性体作为液态阴模溶液,注入上述阳模内,将该阳模模具放在水平的平面上,使阳模的针尖透出液态阴模溶液的液面,于常温放置24小时,固化,脱模,形成5.0cmX5.0cm的阴模模具,该阴模上布满呈筛网状与微针芯片的针体形状相适配的型腔,并由于阳模的针尖透出液面,该阴模的型腔的针尖端具有连通阴模外表面的排气口,该排气口为圆形,孔径为25μπι。
[0126]三、微灌注。
[0127]1、配制溶液。
[0128]将右旋糖酐(Dextran)40000、牛血清白蛋白(BSA),聚乙二醇(PEG)4000鲑鱼降钙素(salmon calcitonin, sCT),注射用水按质量份数比为0.8:0.2:0.4:0.1:3.5的比例混合,溶胀均匀,作为流态针体液体。
[0129]该流态针体液体的粘度为4069cP。
[0130]2、灌注。
[0131]采用实施例1的模具套装进行灌注。
[0132]将上述阴模放置在4.0cmX4.0cm的聚四氟乙烯薄膜制成的透气膜上,并将阴模和透气膜整体放置在支撑板上。
[0133]首先吸取适量上述流态针体液体覆盖在阴模表层,确保覆盖完阴模上所有型腔的微孔,以第二框体密封盖住阴模,从下部抽真空使负压达到-0.03Mpa,使流态针体液体灌注进入与微针芯片的针体形状相适配的型腔内。
[0134]四、涂布针基。
[0135]1、配制溶液。
[0136]将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K90、透明质酸、共聚物Gantrez S97BF、体积百分含量为50%的乙醇溶液按质量份数比为2:2:1:9的比例混合,溶胀均匀,作为针基材料。
[0137]2、涂布。
[0138]刮去多余针体液体,采用涂布的方法将上述针基材料溶液涂布于已灌注针体液体的阴模表面。
[0139]五、固化脱模。
[0140]待上述流态针体液体和针基材料溶液固化干燥后,脱模,即得含有鲑鱼降钙素的微针芯片。该微针芯片不易出现断针或缺针现象,其均一性,品质均较优。
[0141]实施例4
[0142]一种微针芯片的制备方法,包括以下步骤:
[0143]一、阳模制备。
[0144]采用MEMS(微电子机械系统)技术,以黄铜为原材料,加工而成表面具有圆锥状针体模型的阳模,该阳模上设有10 X 15行(I50个),高750μπι的微针芯片针体模型阵列,该微针芯片针体模型阵列中,针体模型底端的直径为200μπι,
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