CN112569465B - 一种微针贴片的制备方法 - Google Patents

一种微针贴片的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112569465B
CN112569465B CN202011598079.4A CN202011598079A CN112569465B CN 112569465 B CN112569465 B CN 112569465B CN 202011598079 A CN202011598079 A CN 202011598079A CN 112569465 B CN112569465 B CN 112569465B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microneedle
another preferred
mold
microneedle patch
conical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011598079.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112569465A (zh
Inventor
刘昌胜
何宏燕
金莉莉
张钿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CN202011598079.4A priority Critical patent/CN112569465B/zh
Publication of CN112569465A publication Critical patent/CN112569465A/zh
Priority to PCT/CN2021/113007 priority patent/WO2022142369A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112569465B publication Critical patent/CN112569465B/zh
Priority to US17/990,038 priority patent/US20230091503A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C33/3857Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • A61M2037/0023Drug applicators using microneedles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • A61M2037/0046Solid microneedles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • A61M2037/0053Methods for producing microneedles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/756Microarticles, nanoarticles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)

Abstract

本发明涉及一种微针贴片的制备方法。具体地,本发明提供一种微针贴片的制备方法,所述的方法包括步骤:(1)将基底铣削成含有微针的母模;(2)对母模进行表面处理,得到处理后的母模;(3)在所述处理后的母模表面进行倒模,进行固化,脱模后得到固化的子模;(4)在所述的子模表面浇铸修饰溶液,干燥固化后得到微针贴片。本发明所述的方法制备微针贴片既可以大大降低加工难度、节约加工成本、节省加工时间,又可以根据需求制备不同高底比、面积和形状的微针模具,并倒模成微针贴片,为微针的实际生产应用提供切实可行的实施方案,大大增强了微针广泛应用的可行性。

Description

一种微针贴片的制备方法
技术领域
本领域涉及微米纳米技术领域,具体地,本发明提供一种微针贴片的制备方法。
背景技术
微针贴片是微米级针状阵列的贴片,可以微痛甚至无痛地刺穿皮肤表皮层,将药物递送至患者真皮层内。与皮下注射相比,患者更倾向于选择无痛的微针经皮给药的方式,尤其对于需要频繁注射药物的患者,如需胰岛素或激素治疗的患者,因此微针具有广阔的应用市场。与敷料给药相比,微针给药采用物理方式快速透皮,能够更快的递送药物至真皮层,且药物分子量不受限制,可递送蛋白质等大分子药物。
微针的几何形状是关键的设计参数,微针的大小和形状决定了其穿透能力、载药量及释药速率,因此如何获得具有特定要求、特定类型的微针贴片是微针制备的重点。常用的制备微针模具或微针的方法有:立体光刻、干法或湿法刻蚀、双光子聚合、微加工成型等。相对于其他方法而言,微加工成型的方法可以精确控制尺寸,且实现大批量生产,因此在实际应用中的潜力巨大。但目前用于微加工的仪器大多比较昂贵,且对仪器及配件的强度要求高,在生产过程中的成本过高,不易进行大面积的商业推广。除此之外,虽然现有技术中提到通过提拉法制备了微针,虽然方法简单,但一致性差,针尖易拉丝,每批次生产的微针规格差别较大,同样不适用于实际的生产应用。
目前用于制作微针模具或微针贴片的材料有:硅基材料、金属、玻璃和聚合物。研究中常用金属及硅基材料作为基材进行微针模具或微针的制备,但这些材料在科学研究中尚可实施,在实际应用中易受制备时间长、制备方法困难、制备成本高的限制。而且金属基材的微针在直接应用中容易引起病人用针部位发炎、皮肤溃烂等不良反应。
因此,如何快速制备类型可选、尺寸/面积可调的微针贴片或磨具及生物相容性的微针阵列,同时降低制备成本及制备难度,仍然是目前微针在实际应用中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简便、快速制备微针贴片的方法,所述的方法克服了微针可设计性不高、制备过程复杂、所需仪器昂贵、制备时间长的缺点,能够根据需求制备不同形状、不同尺寸、不同面积的微针模具,并能快速、完整地倒模成微针贴片,降低了微针制备成本和难度,节省了制备时间,能够工工业化生产。
本发明第一方面,提供一种微针贴片的制备方法,所述的方法包括步骤:
(1)将基底铣削成含有微针的母模;
(2)对母模进行表面处理,得到处理后的母模;
(3)在所述处理后的母模表面进行倒模,进行固化,脱模后得到固化的子模;
(4)在所述的子模表面浇铸修饰溶液,干燥固化后得到微针贴片。
在另一优选例中,采用3Ds MAX作图软件设计微针的形状。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,通过使用铣削机进行铣削。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,所述的铣削机为桌面式自动铣削机。
在另一优选例中,所述的铣削机为MDX-50桌面式自动铣削机(日本Roland)
在另一优选例中,所述的铣削机具有0.005-0.015mm的精度。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,所述的微针的形状选自下组:圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形、圆柱形和圆锥形复合形状,或其组合。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,所述微针的高底比为(1-3):1,例如1:1、2:1或3:1。
在另一优选例中,所述微针的高度为800-2200μm,较佳地900-1100μm。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,所述的母模含有多个微针。
在另一优选例中,纵向或横向相邻微针的中心轴间距为800-2200μm,较佳地900-1100μm。
在另一优选例中,圆锥形微针底部直径为250-1100μm,较佳地450-550μm。
在另一优选例中,四棱锥形微针底部边长均为500μm。
在另一优选例中,十字锥形微针底部直径为450-550μm,每个侧面的厚度为90-110μm。
在另一优选例中,柱形和圆锥形复合形状微针由圆柱形基底和圆锥形针尖拼接组成,圆柱形基底与圆锥形针尖同轴,底面直径均为450-550μm,圆柱形基底和圆锥形针尖的高各为450-550μm。
在另一优选例中,所述的步骤(1)中,所述的基底的材料选自下组:高分子基复合材料、木材、石膏、制模蜡,或其组合。
在另一优选例中,所述的高分子基复合材料选自下组:聚氨酯基树脂材料、ABS树脂、亚克力、聚缩醛基复合材料、聚碳酸酯基复合材料,或其组合。
在另一优选例中,所述母模上的微针呈阵列排布。
在另一优选例中,所述的步骤(2)中,所述的表面处理为喷金处理,喷金处理条件为:电流5-20mA,喷金时间0.5-1.5min。
在另一优选例中,所述的电流为10-18mA。
在另一优选例中,所述的喷金时间为0.5-1.5min。
在另一优选例中,所述的步骤(2)中,所述的表面处理为喷钛、铝或铂处理,厚度不超过10nm。
在另一优选例中,所述的步骤(2)中,所述的表面处理为等离子体(Plasma)处理,处理气体为氧气、氩气或者氨气,处理时间为5-30min,较佳地10-20min,处理功率为60-80W。
在另一优选例中,所述的步骤(2)中,所述的表面处理为喷涂干性脱模剂。
在另一优选例中,所述的步骤(3)中,用含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物对所述处理后的母模表面进行倒模。
在另一优选例中,所述的含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物为美国道康宁SYLGARD 184。
在另一优选例中,所述的二甲基硅氧烷与固化剂的重量比为8-12:1。
在另一优选例中,所述的二甲基硅氧烷与固化剂的重量比10:(0.8-1.5)。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述固化之前需经负压脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述固化之前需经高速离心或4℃静置脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述的固化的温度为85-95℃。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述的固化时间为0.5-1.5小时。
在另一优选例中,所述的步骤(4)中,所述的修饰溶液用于对子模表面进行修饰。
在另一优选例中,所述的修饰溶液为重量分数2%-20%,较佳地6-10wt%的聚乙烯醇水溶液。
在另一优选例中,所述的修饰溶液选自下组:壳聚糖或其衍生物溶液、海藻酸盐或其衍生物溶液、透明质酸或其衍生物溶液、胶原溶液、丝素蛋白溶液、羧甲基纤维素溶液、葡萄糖溶液、硫酸软骨素溶液、乳酸-羟乙醇酸共聚物溶液、聚己内酯溶液、聚乳酸溶液、聚乙二醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液,或其组合。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述的固化前需经负压脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述的固化前需经高速离心或常温静置脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述干燥温度为20℃-70℃,较佳地40-60℃,更佳地50℃。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述干燥时间为10-48h,较佳地15-30h,更佳地22-26h。
本发明第二方面,提供一种微针贴片,所述的微针贴片通过如本发明第一方面所述的方法制备。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1是微针阵列的制备流程图。其中,(a)为模具的加工过程,(b)为加工之后得到的聚氨酯基母模,(c)为PDMS子模,(d)为PVA微针贴片。
图2为实施例1制备的微针贴片上的不同形状的微针阵列图,微针的高底比为2:1。其中,(2a)为圆锥形微针阵列,(2b)为四棱锥形微针阵列,(2c)为十字锥形微针,(2d)为圆柱形和圆锥形复合微针。标尺为500μm。
图3是实施例制备的微针贴片上的不同比例的圆锥形微针阵列图。其中,(3a)中每个微针的高底比为1:1,(3b)中每个微针的高底比为2:1,(3c)中每个微针的高底比为2.5:1,(3d)中每个微针的高底比为3:1。标尺为500μm。
图4是不同面积的圆锥形微针阵列图,微针的高底比为3:1。其中,(4a)为面积是(35×35)mm2的微针阵列,(4b)为面积是(6×6)mm2的微针阵列。
图5是对比表面处理母模或不处理母模倒模后得到的PDMS子模。其中,(5a)为实施例1的喷金处理并倒模后的母模,(5b)为对比例1未喷金处理直接倒模后的母模,(5c)为实施例1的喷金处理后的母模倒模得到的PDMS子模,(5d)为对比例1未喷金处理后的母模倒模得到的PDMS子模。
具体实施方式
本发明人经过广泛而又深入的研究,开发了一种微针贴片的制备方法。本发明所述的方法克服了微针可设计性不高、制备过程复杂、所需仪器昂贵、制备时间长的缺点,能够根据需求制备不同形状、不同尺寸、不同面积的微针模具,并能快速、完整地倒模成微针贴片,降低了微针制备成本和难度,节省了制备时间,为微针贴片的商业化大面积应用提供了新方法
术语
除非另有定义,否则本文中所用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域普通技术人员普遍理解的含义相同。
如本文所用,术语“包括”、“包含”与“含有”可互换使用,不仅包括开放式定义,还包括半封闭式、和封闭式定义。换言之,所述术语包括了“由……构成”、“基本上由……构成”。
微针贴片的制备方法
本发明提供一种微针贴片的制备方法,所述的方法包括步骤(1)-(4),具体如下:
步骤(1):将基底铣削成含有微针的母模。
在本发明的一个优选例中,所述的步骤(1)中,通过使用铣削机进行铣削。
优选地,所述的铣削机为桌面式自动铣削机。例如,所述的铣削机为MDX-50桌面式自动铣削机(日本Roland)
在另一优选例中,所述的铣削机具有0.005-0.015mm的精度。
在本发明的另一优选例中,所述的微针的形状选自下组:圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形、圆柱形和圆锥形复合形状,或其组合。
在本发明的另一优选例中,所述微针的高底比为(1-3):1,例如1:1、2:1或3:1。
在另一优选例中,所述微针的高度为800-2200μm,较佳地900-1100μm。
在另一优选例中,所述的母模含有多个微针。
在另一优选例中,纵向或横向相邻微针的中心轴间距为800-2200μm,较佳地900-1100μm。
在另一优选例中,圆锥形微针底部直径为250-1100μm,较佳地450-550μm。
在另一优选例中,四棱锥形微针底部边长均为500μm。
在另一优选例中,十字锥形微针底部直径为450-550μm,每个侧面的厚度为90-110μm。
在另一优选例中,柱形和圆锥形复合形状微针由圆柱形基底和圆锥形针尖拼接组成,圆柱形基底与圆锥形针尖同轴,底面直径均为450-550μm,圆柱形基底和圆锥形针尖的高各为450-550μm。
在另一优选例中,所述的基底的材料选自下组:高分子基复合材料、木材、石膏、制模蜡,或其组合。
在另一优选例中,所述的高分子基复合材料选自下组:聚氨酯基树脂材料、ABS树脂、亚克力、聚缩醛基复合材料、聚碳酸酯基复合材料,或其组合。
在另一优选例中,所述母模上的微针呈阵列排布。
步骤(2):对母模进行表面处理,得到处理后的母模。
在本发明的一个优选例中,所述的表面处理为喷金处理,喷金处理条件为:电流5-20mA,喷金时间0.5-1.5min。
在另一优选例中,所述的电流为10-18mA。
在另一优选例中,所述的喷金时间为0.5-1.5min。
在另一优选例中,所述的表面处理为喷钛、铝或铂处理,厚度不超过10nm。
在另一优选例中,所述的表面处理为等离子体(Plasma)处理,处理气体为氧气、氩气或者氨气,处理时间为5-30min,较佳地10-20min,处理功率为60-80W。
在另一优选例中,所述的表面处理为喷涂干性脱模剂。
步骤(3):在所述处理后的母模表面进行倒模,进行固化,脱模后得到固化的子模;
在本发明的一个优选例中,所述的步骤(3)中,用含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物对所述处理后的母模表面进行倒模。
在另一优选例中,所述的含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物为美国道康宁SYLGARD 184
在另一优选例中,所述的二甲基硅氧烷与固化剂的重量比为8-12:1。
在另一优选例中,所述的二甲基硅氧烷与固化剂的重量比10:(0.8-1.5)。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述固化之前需经负压脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述固化之前需经高速离心或4℃静置脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述的固化的温度为85-95℃。
在另一优选例中,所述步骤(3)中,所述的固化时间为0.5-1.5小时。
步骤(4):在所述的子模表面浇铸修饰溶液,干燥固化后得到微针贴片。
在另一优选例中,所述的修饰溶液用于对子模表面进行修饰。
在另一优选例中,所述的修饰溶液为重量分数2%-20%,较佳地6-10wt%的聚乙烯醇水溶液。
在另一优选例中,所述的修饰溶液选自下组:壳聚糖或其衍生物溶液、海藻酸盐或其衍生物溶液、透明质酸或其衍生物溶液、胶原溶液、丝素蛋白溶液、羧甲基纤维素溶液、葡萄糖溶液、硫酸软骨素溶液、乳酸-羟乙醇酸共聚物溶液、聚己内酯溶液、聚乳酸溶液、聚乙二醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液,或其组合。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述的固化前需经负压脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述的固化前需经高速离心或常温静置脱气泡。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述干燥温度为20℃-70℃,较佳地40-60℃,更佳地50℃。
在另一优选例中,所述步骤(4)中,所述干燥时间为10-48h,较佳地15-30h,更佳地22-26h。
本发明的主要优点包括
本发明采用微加工的方式,可制备不同规格的微针。
首先,不同于其他发明中的微针模具制备或微针制备的以金属材料为基材进行加工,本发明以树脂基复合材料为基材,在节约了成本的同时,对微加工仪器及零部件的强度要求降低。可加工金属基材料的仪器需要配备冷却水和循环水***,需要较大的切割功率以及强度较高的切割刀具,保证切割金属时,主轴的正常旋转以及刀具的正常使用。而本发明所采用的加工树脂基材的微加工仪器无需配备冷却水及循环水***;同时,树脂基材料的强度低于金属基材料或硅基材料的强度,无需高功率的加工仪器;且切割金属基材料或硅基材料所用的刀具易磨损,而切割树脂基材的刀具轻易不会轻易发生磨损,可重复利用率高。除此之外,本发明使用的微加工仪器的兼容性强,可识别多种格式的3D图形,对设计3D图形的软件要求不高,同时也可使用仪器自带软件进行设计。因此,从加工仪器来讲,本发明可大大降低加工难度及加工成本。
本发明加工的树脂基复合基材,与硅基材料、金属基材料或玻璃基材相比,原料易得且价格便宜,明显降低制备成本;且高分子基材不易发生脆断,易成形,可多次倒模,能够减少反复加工的次数。因此,从加工基材来讲,本发明既可降低模具成本,又可减少加工次数,节约制备微针贴片的时间。
本发明可制备多种规格的高精度微针模具及贴片。微针的高底比是微针制备及应用的重点,高底比越大,微针越容易刺穿皮肤表皮层,但是制备难度也随之上升。实际应用的微针贴片一般是通过模板法制备或者直接加工成型。其中,模板法可以多次利用模板进行微针贴片的制备,因此能够降低生产成本。而模板法制备的微针在脱模过程中易发生脆断,所以微针的高底比一般不大于2:1。即使在少数发明或文献中有可制备超长型微针的方法,也需使用极细金属丝排列整齐作为微针模板6,而这种方法并未说明极细金属丝的加工过程,且并不能保证每次倒模时金属丝的排列是一致的,重复性差。本发明采用的微加工仪器可以简便、快速制备高底比为3:1的微针模具,且在倒模过程中不会发生针尖的脆断,保持较好的微针形状和比例。除此之外,本发明可制备阵列数为35×35的大面积微针阵列(面积为35×35mm2),同时保持3:1的高底比,不仅仅局限于研究应用,更为后续的商业化推广提供了可能。最后,本发明可以制作由3Ds Max等软件设计的不同形状的微针,如圆锥形、四棱锥形、十字锥形、复合型(圆锥-圆锥)等,也可以根据所需将多种形状整合在同一贴片上,具有很高的设计自由度。因此,从加工范围来讲,本发明既可以克服传统加工中微针高底比的局限,又可以制备不同面积和不同形状的单一或复合型微针。
因此,本发明既可以大大降低加工难度、节约加工成本、节省加工时间,又可以根据需求制备不同高底比、面积和形状的微针模具,并倒模成微针贴片,为微针的实际生产应用提供切实可行的实施方案,大大增强了微针广泛应用的可行性。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
实施例1
本实施例提供一种微针贴片的制备方法,其方法路线参考图1,所述的方法包括步骤:
(1)采用3Ds MAX作图软件设计圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形和复合型微针阵列。
(2)按照步骤(1)的软件设计,使用MDX-50桌面式自动铣削机(日本Roland)将聚氨酯基树脂材料表面铣平,定高后设计铣刀运行方式,进行加工,得到含有高底比均为2:1的圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形和圆锥形复合形状的微针母模;其中,圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形和复合型微针的高度均为1000μm,纵向或横向相邻微针的中心轴间距为1000μm;圆锥形微针底部直径为500μm;四棱锥形微针底部边长均为500μm;十字锥形微针底部直径为500μm,每个侧面的厚度为100μm;复合型微针由圆柱形基底和圆锥形针尖拼接组成,圆柱形基底与圆锥形针尖同轴,底面直径均为500μm,圆柱形基底和圆锥形针尖的高各为500μm;
(3)使用喷金仪(南京舜仪,JS-1600)对母模进行表面喷金处理,其中,喷金时间为1min,电流为14mA;
(4)在表面喷金处理后的母模表面浇铸含有二甲基硅氧烷(PDMS)和固化剂的混合物(美国道康宁SYLGARD 184,PDMS和固化剂的比例为10:1),负压脱除混合物中的气泡后,在90℃烘箱中放置1小时,固化后脱模得到PDMS子模;
(5)在PDMS子模表面浇铸8wt%聚乙烯醇(PVA)水溶液,负压脱气泡后,置于50℃烘箱中干燥24小时后得到聚乙烯醇微针阵列,从而得到含有圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形和圆锥形复合形状的微针贴片。
本实施例1制备微针贴片上的圆锥形、四棱锥形、十字锥形、圆柱形和复合型微针的阵列图如图2所示。
实施例2
本实施例同实施例1,不同点在于:
在步骤(2)中,使用MDX-50桌面式自动铣削机,得到含有高底比为1:1的圆锥形微针母模;圆锥形微针的高为1mm,底部直径为1mm,纵向或横向相邻圆锥形微针的中心轴间距为2mm;
本实施例制备微针贴片上的圆锥形阵列图如图3的图3a所示。
实施例3
本实施例同实施例1,不同点在于:
在步骤(2)中,使用MDX-50桌面式自动铣削机,得到含有高底比为2:1的圆锥形微针母模;圆锥形微针的高为1mm,底部直径为0.5mm,纵向或横向相邻圆锥形微针的中心轴间距为1mm;
本实施例制备微针贴片上的圆锥形阵列图如图3的图3b所示。
实施例4
本实施例同实施例1,不同点在于:
在步骤(2)中,使用MDX-50桌面式自动铣削机,得到含有高底比为2.5:1的圆锥形微针母模;圆锥形微针的高为1mm,底部直径为0.4mm,纵向或横向相邻圆锥形微针的中心轴间距为1mm;
本实施例制备微针贴片上的圆锥形阵列图如图3的图3c所示。
实施例5
本实施例同实施例1,不同点在于:
在步骤(2)中,使用MDX-50桌面式自动铣削机,得到含有高底比为3:1的圆锥形微针母模;圆锥形微针的高为0.9mm,底部直径为0.3mm,纵向或横向相邻圆锥形微针的中心轴间距为1mm;
本实施例制备微针贴片上的圆锥形阵列图如图3的图3d所示。
实施例6
本实施例同实施例1,不同点在于:使用MDX-50桌面式自动铣削机,得到含有高底比为3:1的圆锥形微针母模;圆锥形微针的高为0.9mm,底部直径为0.3mm,纵向或横向相邻圆锥形微针的中心轴间距为1mm;其中,大阵列含有35×35个阵列,小阵列含有6×6个阵列。
本实施例制备微针贴片上的圆锥形阵列图如图4所示。
实施例7
本实施例同实施例1,不同点在于:
步骤(3)采用以下方法:
使用Plasma处理仪(德国Diener,Femto)对母模进行表面氧等离子体处理,处理时间为15min,功率为70W。
对比例1
本对比例1同实施例1,不同点在于:
对步骤(2)得到的母模未经任何处理直接在步骤(2)得到的母模表面浇铸含有二甲基硅氧烷(PDMS)和固化剂的混合物(美国道康宁SYLGARD 184,PDMS和固化剂的比例为10:1),负压脱除混合物中的气泡后,在90℃烘箱中放置1小时,固化后脱模得到PDMS子模。
实施例1的步骤(4)和对比例1脱模得到PDMS子模的结果如图5所示,从图5中可以看出,实施例1的步骤(4)中能够倒出完整的PDMS子模,脱模容易。而在对比例1中,未处理的母模在PDMS倒模时脱模困难,子模易发生破碎,不利于后续微针贴片的制备。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种微针贴片的制备方法,其特征在于,所述的方法包括步骤:
(1)将基底铣削成含有微针的母模;
(2)对母模进行表面处理,得到处理后的母模;
(3)在所述处理后的母模表面进行倒模,进行固化,脱模后得到固化的子模;
(4)在所述的子模表面浇铸修饰溶液,干燥固化后得到微针贴片;
所述的步骤(1)中,通过使用铣削机进行铣削,所述的铣削机为MDX-50桌面式自动铣削机;
所述的步骤(1)中,所述微针的高底比为3:1;
所述的步骤(2)中,所述的表面处理为喷金处理,喷金处理条件为:电流5-20mA,喷金时间0.5-1.5min;
所述的步骤(3)中,用含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物对所述处理后的母模表面进行倒模;
所述的含有二甲基硅氧烷和固化剂的混合物为美国道康宁SYLGARD 184;
所述的二甲基硅氧烷与固化剂的重量比为8-12:1;
所述的修饰溶液为重量分数2%-20%的聚乙烯醇水溶液。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的修饰溶液为重量分数6-10wt%的聚乙烯醇水溶液。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的电流为10-18mA。
4.一种微针贴片,其特征在于,所述的微针贴片通过如权利要求1所述的方法制备。
CN202011598079.4A 2020-12-29 2020-12-29 一种微针贴片的制备方法 Active CN112569465B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011598079.4A CN112569465B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种微针贴片的制备方法
PCT/CN2021/113007 WO2022142369A1 (zh) 2020-12-29 2021-08-17 一种微针贴片的制备方法
US17/990,038 US20230091503A1 (en) 2020-12-29 2022-11-18 Preparation method for microneedle patch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011598079.4A CN112569465B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种微针贴片的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112569465A CN112569465A (zh) 2021-03-30
CN112569465B true CN112569465B (zh) 2022-07-19

Family

ID=75144179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011598079.4A Active CN112569465B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种微针贴片的制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230091503A1 (zh)
CN (1) CN112569465B (zh)
WO (1) WO2022142369A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112569465B (zh) * 2020-12-29 2022-07-19 华东理工大学 一种微针贴片的制备方法
CN113340890A (zh) * 2021-07-22 2021-09-03 山西农业大学 一种微针贴片及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693324A (zh) * 2018-12-27 2019-04-30 深圳职业技术学院 一种聚合物微针模具的制作方法
CN111544757A (zh) * 2019-03-26 2020-08-18 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种载抗血管瘤药物微针贴片及制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2826882T3 (es) * 2009-07-23 2021-05-19 Hisamitsu Pharmaceutical Co Matriz de microagujas
MX370579B (es) * 2012-05-01 2019-12-17 Univ Pittsburgh Commonwealth Sys Higher Education Arreglos de microagujas cargadas en la punta para insercion transdermica.
CN103568160B (zh) * 2012-07-27 2015-11-04 中国科学院理化技术研究所 一种聚合物材料微针阵列贴片的制作方法
EP3175882A1 (en) * 2012-11-13 2017-06-07 Fujifilm Corporation Molding mold, and manufacturing method for transdermal absorption sheet
CN104844814A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 北京化工大学 一种微针模板及其制备方法
WO2017007156A1 (ko) * 2015-06-24 2017-01-12 부산대학교 산학협력단 원심력을 이용한 니들 패치의 연속 제작 공정
CN105126243B (zh) * 2015-09-06 2018-08-07 台州薇凯生物科技有限公司 微针注射弹及其制备方法和微针注射设备
WO2018142302A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-09 Sabic Global Technologies B.V. Using film to provide a preform for micro injection molding process
CN111544758B (zh) * 2019-03-26 2023-02-28 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种载光敏剂的可溶性微针和微针阵列及制备方法
CN111300702A (zh) * 2020-02-03 2020-06-19 康迈丽德(深圳)生物科技有限公司 一种聚合物微针的制备方法和聚合物微针
CN111331871A (zh) * 2020-02-28 2020-06-26 中国科学技术大学 模具表面处理方法及微针制作方法
CN111408036A (zh) * 2020-04-24 2020-07-14 优微(珠海)生物科技有限公司 一种复合型微针贴片及其制备方法
CN112569465B (zh) * 2020-12-29 2022-07-19 华东理工大学 一种微针贴片的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693324A (zh) * 2018-12-27 2019-04-30 深圳职业技术学院 一种聚合物微针模具的制作方法
CN111544757A (zh) * 2019-03-26 2020-08-18 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种载抗血管瘤药物微针贴片及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022142369A1 (zh) 2022-07-07
CN112569465A (zh) 2021-03-30
US20230091503A1 (en) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112569465B (zh) 一种微针贴片的制备方法
CN109045460B (zh) 一种微针贴片及其制备方法
JP2011224332A (ja) 経皮吸収シート及びその製造方法
CN101297989A (zh) 基于模压的中空微针批量制备方法
CN204767021U (zh) 一种空心丝素蛋白微针结构
CN108237211B (zh) 一种非晶合金微针的制造方法
KR20170077809A (ko) 경피 흡수용 마이크로구조체 및 이의 제조방법
CN110115707B (zh) 一种基于相分离技术制备多孔聚合物微针的方法及其应用
CN113288882A (zh) 一种快速分离微针贴片及其制备方法
CN101670611B (zh) 用于制备透皮微针阵列的石膏模具的制备方法
CN111035849B (zh) 具有针状凸起的原版的制造方法及微针阵列的制造方法
CN115400341B (zh) 一种可溶性聚合物微针及其制备方法
CN115430031B (zh) 一种多功能美容微针贴片及其批量化制备方法
CN110509463A (zh) 一种微针模板及其制备方法、利用微针模板制备微针阵列的方法
CN214105569U (zh) 一种用于毛发再生的装置
CN113440474B (zh) 一种高载药量高柔韧性的多孔微针材料及其制备方法
CN114224775A (zh) 一种透明质酸微针贴片的制备方法及微针贴片
CN114939100A (zh) 一种高密度任意曲面聚合物微针阵列及其制备方法与应用
CN115040470A (zh) 微针贴片及其制备方法
CN114129887A (zh) 一种快速水溶的微针及其制备方法
JP2014018507A (ja) 針状体の製造方法および針状体
TWI786637B (zh) 具外露針尖的含藥微針貼片及其製法
CN116333352A (zh) 一种提高可溶性微针针尖强度的方法
CN116570550A (zh) 一种柔性基底-硬质多孔微针贴片及其制备方法与应用
CN101716795B (zh) 用于制备微针的紫砂模具及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant