一种具有防脱功能的经皮给药微装置及其制作方法

本发明涉及医药，特别涉及一种具有防脱功能的经皮给药微装置及其的制造方法。

背景技术：

1、目前，在医学实践中，传统给药方式有无法避免的弱点，如口服给药方式可能存在肠胃的首过效应，降低疗效；而注射的方式，给药时会给患有针恐惧症的患者带来痛苦。近年来出现的采用微针的经皮给药新方法，能潜在地消除或减弱传统给药方式的上述弱点。

2、微针形式包括实心微针和中空微针等。实心微针是通过首先插入皮肤，在皮肤形成微通路，提高被输送药液的渗透率，然后再用贴片的方式让药液渗透进皮肤组织；或直接将药物包裹在实心微针体上，随同微针插入皮肤后，溶解进皮肤组织，达到给药目的；而中空微针方式是通过微针本身的内腔直接将药液输送至皮肤真皮层，进入人体循环。虽然该方法能潜在地消除或减弱传统给药方式的弱点，但是，采用该方法的微针的针头非常微小，常在亚微米量级。在微针针头插入皮肤组织后，存在断裂的可能性。在给药完成后，存在遗留在皮肤组织中的危险性。

3、为了解决该问题，出现了可溶微针(如，j.w.lee,j.h.park,m.r.prausnitz,dissolving microneedles for transdermal drug delivery,biomaterials 29(2007)2113-2124.和k b.ita,dissolving microneedles for transdermal drug delivery:advances and challenges.biomedicine&pharmacotherapy,2017,93:1116-1127)。可溶微针将药液溶在针头上，微针针头采用可溶材料。给药结束后，微针针头也会溶解，消除了不可溶材料遗留在皮肤组织中的危险性。但是，由于只是将药液溶在用可溶材料制成的针头上，该方式给药的量有限，且不存在连续给药的可能性。复合可溶微针在使用和储存过程中存在脱落可能性，造成微针性能降低，甚至无法使用。

4、因此，如何设计一种具有防脱功能的经皮给药微装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有防脱功能的经皮给药微装置，解决经皮给药系统无法连续给药且其不可溶材料遗留在皮肤组织中易发生危险的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种具有防脱功能的经皮给药微装置，包括：硅片基体、多个微针针筒和多个可溶性材料的微针针头，

3、多个所述微针针筒呈阵列式固定在所述硅片基体的顶面；所述硅片基体的底面设有多个分别与多个所述微针针筒相通的通液孔；多个所述微针针头分别固定在多个所述微针针筒的顶端。

4、本发明的有益效果是：锋利的可溶材料制成的微针针头插入皮肤后，快速溶解微针针头(15秒左右就会溶解)，可以避免不可溶材料制成的微针针头，断裂遗留在皮肤组织中，带来的医学风险；与此同时，由于多个通液孔分别与多个微针针筒和多个微针针头连通，可以实现连续给药，提高经皮给药系统使用的可靠性。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，多个所述微针针筒的顶端均为锥形结构。

7、进一步，多个所述微针针筒靠近其顶端的外周侧壁上均设有防脱凹槽。

8、采用上述进一步的有益效果是:微针针筒靠近其顶端的外周侧壁上设有具有防脱凹槽，可避免微针针头的脱离，提高经皮给药系统使用的安全性。

9、另外，提供一种具有防脱功能的经皮给药微装置制造方法，具体步骤如下：

10、s1、硅片基体经过热氧化和光刻后，在硅片基体的顶面形成刻蚀微针针筒阵列的掩膜层；

11、s2、各向同性刻蚀微针针筒的顶端形成锥形顶端；

12、s3、各向异性刻蚀，在微针针筒靠近其顶端的外周侧壁上形成防脱凹槽；

13、s4、热氧化，在防脱凹槽的上部分形成氧化层，之后，各向异性刻蚀微针针筒的顶端掩膜层之外的氧化层；

14、s5、各向异性刻蚀，形成微针针筒防脱凹槽需要的高度；

15、s6、各向同性刻蚀，形成微针针筒防脱凹槽；

16、s7、各向异性深刻蚀形成微针针筒阵列；

17、s8、硅片基体底面经过热氧化和光刻后，在硅片基体底面形成刻蚀微针针筒阵列的掩膜层；

18、s9、各向异性深刻蚀微针针筒阵列的内孔；

19、s10、去除掩膜层和氧化层，形成具有上部具有防脱凹槽的微针针筒阵列；

20、s11、第二部分是微针针头的加工，硅片经过热氧化和光刻后，在硅片上表面形成刻蚀微针针头模具的针尖阵列的掩膜层；

21、s12、各向同性刻蚀微针针头模具的针尖；

22、s13、各向异性刻蚀微针针头模具中的针体；

23、s14、为去除掩膜层，形成微针针头模具；

24、s15、把pdms浇铸在微针针头模具上，然后烘烤；

25、s16、将pdms从微针针头模具上剥离，形成pdms微针针头空腔阵列母模具；

26、s17、将s形成的微针针筒阵列对正充满pvp/pva溶液的pdms母模具并使微针针筒的锥形顶端和防脱凹槽浸入pvp/pva溶液中，然后烘干形成可溶性的微针针头，剥离后，形成具有防脱可溶针头的复合微针阵列。

技术特征：

1.一种具有防脱功能的经皮给药微装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有防脱功能的经皮给药微装置，其特征在于，多个所述微针针筒(2)的顶端均为锥形结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有防脱功能的经皮给药微装置，其特征在于，多个所述微针针筒(2)靠近其顶端的外周侧壁上均设有防脱凹槽(21)。

4.根据权利要求1所述的一种具有防脱功能的经皮给药微装置，其特征在于，所述微针针筒(2)的外径为5μm-1000μm，内径为1μm-800μm，长度为10μm-2000μm；所述微针针头(3)的长度为10μm-1000μm。

5.一种具有防脱功能的经皮给药微装置的制造方法，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的具有防脱功能的经皮给药微装置，具体步骤如下：

技术总结
本发明涉及一种具有防脱功能的经皮给药微装置及其制作方法，属于医药技术领域，包括：硅片基体、多个微针针筒和多个可溶性材料的微针针头，多个微针针筒呈阵列式固定在硅片基体的顶面；硅片基体的底面设有多个分别与多个微针针筒相通的通液孔；多个微针针头分别固定在多个微针针筒的顶端。本发明利用锋利的可溶材料制成的微针针头插入皮肤后，快速溶解，可以避免不可溶材料制成的微针针头断裂遗留在皮肤组织中带来的医学风险；同时，设计有防脱凹槽，消除了可溶性的微针针头在使用和储存过程中易脱离的风险，提高可靠性；而且微针针体中的药液也不易泄漏；此外，多个通液孔分别与多个微针针筒和多个微针针头连通，可以实现连续给药。

技术研发人员：张培玉,娄棠棠,孙洁,刘欢,王传正,李会萍
受保护的技术使用者：河南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29