基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)工程方法的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法。通過推注裝置的設(shè)置使基底混合物溶液的流入基底模具的速度可控，使其均勻分布于基底模具上，避免出現(xiàn)堆積；利用電場(chǎng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的電場(chǎng)與基底混合物溶液相互作用，通過控制電壓的大小，使基底混合物溶液電離在孔模上形成泰勒錐，即形成微針陣列結(jié)構(gòu)，降低微針陣列結(jié)構(gòu)的制作成本，使微針技術(shù)的制作方法簡單且易操作。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)工程方法的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于高壓電 場(chǎng)的微針陣列的制作方法。 基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法

【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域中，雖然現(xiàn)在生物技術(shù)已經(jīng)生產(chǎn)處許多很成熟和有效的藥物，但 是許多藥物的傳輸受到一些限制，最明顯的就是藥物的口服和藥物的注射。
[0003] 口服投藥主要的問題就在于在胃腸道中藥物的降解作用和通過肝臟藥物的排出。 另一種通常用的投藥的途徑是經(jīng)過靜脈注射，這種方法在非醫(yī)療場(chǎng)所不易使用，也不好維 持和控制藥物的釋放，并且對(duì)于患者來說不方便，有痛感。通過皮膚傳送藥物是很吸引人的 新型方法，但是這種方法由于皮膚極差的滲透性受到限制。微針陣列提供一種新型傳送藥 物的方法，可以增強(qiáng)經(jīng)皮膚對(duì)藥物分子的傳輸，實(shí)現(xiàn)高效、無痛投藥。微針陣列刺入皮膚，創(chuàng) 造了通過角質(zhì)層傳輸藥物的導(dǎo)管，一旦藥物穿過角質(zhì)層，它就可以通過深層組織迅速擴(kuò)散 并被下面的毛細(xì)血管吸收，形成投藥系統(tǒng)。
[0004] 微針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，例如用于生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，藥物傳輸系 統(tǒng)及微量采樣分析系統(tǒng)等。微針不但體積微小，而且在性能上還有精確，無痛，高效，便利 的特點(diǎn)，使其應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)更加大，相應(yīng)的應(yīng)用的范圍更加寬。
[0005] 目前制作微針的方法不是太多，基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS技術(shù))的LIGA技術(shù)為微針 陣列的加工是其中一種有效途徑。LIGA技術(shù)是一種利用同步輻射X射線制造三維器件的 先進(jìn)制造技術(shù)。它由X射線掩模板制備、同步X射線光刻、微結(jié)構(gòu)模具、微電鑄和微復(fù)制 工藝組成，用LIGA技術(shù)可以進(jìn)行微器件的大批量生產(chǎn)，使成本大大降低。但是由于同步X 射線較為昂貴以及制作周期長，LIGA技術(shù)制作微針的成本很高，且過程復(fù)雜不易控制。
[0006] 早期微針主要以硅作為材料，由于具有機(jī)械強(qiáng)度不高，脆性大，易發(fā)生斷裂、與人 體的生物相容性尚不明確、加工費(fèi)用仍然較高等缺陷，現(xiàn)階段并不具備推廣的條件和潛力。 金屬微針除了在物理機(jī)械性能、力學(xué)性能具有顯著優(yōu)勢(shì)之外，在生物相容性方面還是有一 定的欠缺，并且加工過程比較復(fù)雜，得到的金屬微針在載藥和藥物釋放方面有一定難度，效 果不一定理想。而可固化可降解高分子聚合物材料以其加工成本低和適于大批量生產(chǎn)的特 點(diǎn)顯示出突出的優(yōu)勢(shì)，并且該高分子聚合物微針具有良好的生物相容性。另外，該可降解聚 合物材料微針可以實(shí)現(xiàn)直接載藥，可以直接把藥物加入到可被人體降解的生物材料當(dāng)中， 直接把針插入人體并且釋放藥物，避免了金屬微針載藥在輸藥后拔出的時(shí)斷落導(dǎo)致微針留 在人體。特別地，該可固化可降解的高分子聚合物材料成本低，有可以直接載藥的優(yōu)點(diǎn)，可 以通過改變聚合物材料來實(shí)現(xiàn)微針的力學(xué)強(qiáng)度，并且處理技術(shù)成熟，另外其成形性和相容 性比較優(yōu)異，適合用于微針的批量生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制 作方法，通過推注裝置的設(shè)置使基底混合物溶液的流入基底模具的速度可控，使其均勻分 布于基底模具上，避免出現(xiàn)堆積；利用電場(chǎng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的電場(chǎng)與基底混合物溶液相互作 用，通過控制電壓的大小，使基底混合物溶液電離在孔模上形成泰勒錐，即形成微針陣列結(jié) 構(gòu)，降低微針陣列結(jié)構(gòu)的制作成本，使微針技術(shù)的制作方法簡單且易操作，可避開MEMS技 術(shù)復(fù)雜的工藝過程，便于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 提供一種基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，基于微針陣列的制作設(shè)備包括基底模 具、具有若干小孔的孔模、用于生成高壓電場(chǎng)的電場(chǎng)發(fā)生裝置、用于將基底混合物溶液推注 到基底模具的推注裝置，所述推注裝置與基底模具相連通，微針陣列的制作方法包括下列 步驟： a. 制作基底混合物溶液，所述基底混合物溶液是由環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑、需要注 射的藥物混合而成，并將已混合均勻的基底混合物溶液裝于推注裝置內(nèi)； b. 將孔模放置于基底模具的上表面，開啟推注裝置向基底模具內(nèi)注入基底混合物溶 液，孔模上的若干小孔置于基底混合物溶液的上方； c. 將步驟b的基底模具放置于電場(chǎng)發(fā)生裝置中，通過控制電壓的大小，使基底混合物 溶液電離在孔模上，形成穩(wěn)定固化的微針陣列結(jié)構(gòu)。
[0009] 本發(fā)明基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，通過將已澆筑了基底混合物溶液且 上表面放置有孔模的基底模具放置于電場(chǎng)發(fā)生裝置中，可使基底混合物溶液電離在孔模上 形成泰勒錐，形成穩(wěn)定固化的微針陣列結(jié)構(gòu)。且由于基底混合物溶液包含需要注射的藥物 且其他物質(zhì)在體內(nèi)可降解，避免了患者在用藥過程中需要拔出微針的痛苦。制作設(shè)備結(jié)構(gòu) 簡單，可降低微針的制作成本。
[0010] 為了基底模具穩(wěn)定放置基底混合物溶液，所述基底模具的表面設(shè)置有用于放置基 底混合物溶液的凹槽，所述孔模放置于凹槽內(nèi)，所述孔模的尺寸與凹槽的尺寸相匹配?？啄?的尺寸與凹槽的尺寸相匹配是為了避免孔模放置于凹槽中滑動(dòng)，使其放置平穩(wěn)，便于微針 陣列結(jié)構(gòu)的制取。
[0011] 為了簡化電場(chǎng)的生成方式，同時(shí)能夠?qū)⒒谆旌衔锶芤弘婋x，所述電場(chǎng)發(fā)生裝置 包括高壓直流電源、平板電極和電極片，所述平板電極設(shè)于凹槽的上方，所述電極片設(shè)于凹 槽內(nèi)；所述高壓直流電源的接地端與平板電極相連接、電壓輸出端與電極片相連接。高壓 直流電源發(fā)生器采用高壓直流恒定電流源，且高壓直流電源輸出的電壓可進(jìn)行粗調(diào)以及微 調(diào)。
[0012] 為了促使步驟c中的微針陣列結(jié)構(gòu)固化，所述制作設(shè)備還包括用于給基底模具上 的微針進(jìn)行固化的固化裝置。微針需要選擇用于形成微針的且可固化可降解的基底混合物 溶液。為了加速微針的固化，可根據(jù)所選擇的可固化材料的固化條件選擇可固化條件，選擇 相應(yīng)的固化裝置對(duì)形成的微針進(jìn)行固化。固化方法主要加熱固化、輻射固化、微波固化等 等，具體的固化方式根據(jù)所選的微針制作材料來具體確定。
[0013] 為了使混合物溶液更加容易形成微針，所述推注裝置包括用于給注射器提供推進(jìn) 力的注射泵和用于裝設(shè)基底混合物溶液的注射器，所述基底模具底部設(shè)有與推注裝置連通 的連通孔；所述注射器通過橡膠軟管與連接孔連接。所述推注裝置在推注時(shí)需要嚴(yán)格控制 其推注速度和流量，使基底混合物溶液推注到孔模上的小孔里，以混合物溶液達(dá)到小孔的 頂端且沒溢出孔模表面為優(yōu)。
[0014] 為了避免基底模具受勻強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，所述基底模具為非導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)，所述孔 模為平板低介電材料結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，基底模具為玻璃材料結(jié)構(gòu)，孔模為硅橡膠板?；啄?具為玻璃材料結(jié)構(gòu)的設(shè)置是由于玻璃材質(zhì)不會(huì)受到電場(chǎng)影響，并且基底模具的玻璃材料 的介電常數(shù)比孔模的硅橡膠板材料的介電常數(shù)大，使得作為基底模具的玻璃材料不影響 形成的電場(chǎng)且對(duì)孔模形成的電場(chǎng)影響不顯著，且透明易于觀察?？啄楣柘鹉z板，優(yōu)點(diǎn)是 具有優(yōu)良的耐熱空氣老化性能、耐臭氧性能、絕緣性，并耐燃料油和潤滑油，可放置在溫 度-6(T+250°C的條件下的空氣或油類介質(zhì)中。硅橡膠板繼承了硅膠的優(yōu)良特性，具有介電 性、耐腐蝕、耐高溫高壓、無色無味的特點(diǎn)。另外，硅橡膠板具有低介電常數(shù)，將其置于高壓 電場(chǎng)之下，其上面的小孔所形成的局部電場(chǎng)相當(dāng)于尖銳的金屬針頭所產(chǎn)生的局部電場(chǎng)。
[0015] 優(yōu)選地，所述孔模上的若干小孔的孔徑為0. 3~0. 5mm，所述若干小孔之間的間距為 15~30mm。若干小孔的孔徑為0· 3~0· 5mm是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的較佳的孔徑，孔徑的大小會(huì)影響 微針的直徑，且會(huì)影響孔模上小孔的分布數(shù)目。若干小孔之間的間距是為15~30mm是為了 避免相鄰孔之間所產(chǎn)生的電場(chǎng)互相干擾。
[0016] 基底混合物溶液是由可固化可降解的高分子材料、需要注射的藥物混合而成，可 以根據(jù)基地混合物的固化條件搭固化裝置，并將已混合均勻的基底混合物溶液裝于推注裝 置，在高壓電場(chǎng)下形成針后就可以開啟固化裝置對(duì)微針進(jìn)行固化。
[0017] 為了簡化電場(chǎng)的生成方式，同時(shí)能夠?qū)⒒谆旌衔锶芤弘婋x，所述高壓直流電源 的輸出端電壓為1KV飛0KV。高壓電源輸出電壓為1KV-50KV，且0到最高電壓連續(xù)可調(diào)，可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件的控制，提高微針形成的成功率。高壓直流電源主要用于產(chǎn)生高壓 電場(chǎng)，將基底混合物溶液電離，因此功率不需要太大，安全性能高。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，通過推注裝置的設(shè)置使基底混合物溶液 的流入基底模具的速度可控，使其均勻分布于基底模具上，避免出現(xiàn)堆積；利用電場(chǎng)發(fā)生裝 置產(chǎn)生的電場(chǎng)與基底混合物溶液相互作用，通過控制電壓的大小，使基底混合物溶液電離 在孔模上形成泰勒錐，即形成微針陣列結(jié)構(gòu)，降低微針陣列結(jié)構(gòu)的制作成本，使微針技術(shù)的 制作方法簡單且易操作。本發(fā)明的基底混合物溶液是由可固化的高分子材料與藥物的混合 組成的聚合物溶液，其形成的微針可以直接作用于人體后無需拔出，藥物可以緩慢地直接 釋放到人體，實(shí)現(xiàn)藥物的直接傳輸，并且其成針材料可于人體內(nèi)降解。本發(fā)明可以通過調(diào)節(jié) 高壓直流電源電壓、孔膜上的若干小孔的孔徑大小以及混合物溶液的組分等方式來改變微 針陣列長度以及微針粗細(xì)，使微針的形狀具有可控性，且制作設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使 用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為實(shí)施例1基底模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為實(shí)施例1孔模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖3為實(shí)施例1加孔模前微針陣列的制作設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖4為實(shí)施例1微針陣列制作成型后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖5為實(shí)施例2微針陣列的制作設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明， 表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實(shí) 施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描 述中，需要理解的是，若有術(shù)語"上"、"下"、"左"、"右"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖 所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的 裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的 用語僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可 以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0026] 實(shí)施例1 如圖1至圖4所示為本發(fā)明基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法的第一實(shí)施例，如圖 4所示，基于微針陣列的制作設(shè)備包括基底模具1、具有若干小孔的孔模2、用于生成高壓電 場(chǎng)的電場(chǎng)發(fā)生裝置3、用于將基底混合物溶液推注到基底模具1的推注裝置4,推注裝置4 與基底模具1相連通，微針陣列的制作方法包括下列步驟： a. 制作基底混合物溶液，所述基底混合物溶液是由環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑、需要注 射的藥物混合而成，并將已混合均勻的基底混合物溶液裝于推注裝置4內(nèi)； b. 將孔模2放置于基底模具1的上表面，開啟推注裝置4向基底模具1內(nèi)注入基底混 合物溶液，孔模2上的若干小孔置于基底混合物溶液的上方； c. 將步驟b的基底模具1放置于電場(chǎng)發(fā)生裝置3中，通過控制電壓的大小，使基底混合 物溶液電離在孔模2上，形成穩(wěn)定固化的微針陣列結(jié)構(gòu)。
[0027] 具體地，如圖1所示，基底模具1的表面設(shè)置有用于放置基底混合物溶液的凹槽 11，孔模2放置于凹槽11內(nèi)，孔模2的尺寸與凹槽11的尺寸相匹配。孔模2的尺寸與凹槽 11的尺寸相匹配是為了避免孔模2放置于凹槽11中滑動(dòng)，使其放置平穩(wěn)，便于微針陣列結(jié) 構(gòu)的制取。本實(shí)施例中選用的基底模具1為方形結(jié)構(gòu)；凹槽11為方形凹槽，長為150mm，寬 為lOCtam,深度為2謹(jǐn)。
[0028] 其中，如圖3至圖4所示，電場(chǎng)發(fā)生裝置3包括高壓直流電源31、平板電極32和電 極片33,平板電極32設(shè)于凹槽11的上方，電極片33設(shè)于凹槽11內(nèi)；高壓直流電源31的 接地端與平板電極32相連接、電壓輸出端與電極片33相連接。高壓直流電源發(fā)生器采用 高壓直流恒定電流源，且高壓直流電源31輸出的電壓可進(jìn)行粗調(diào)以及微調(diào)。高壓直流電源 31的輸出端電壓為1KV?50KV。高壓制流電源31輸出電壓為1KV-50KV，且0到最高電壓連 續(xù)可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件的控制，提高微針形成的成功率。高壓直流電源31主要 用于產(chǎn)生高壓電場(chǎng)，將基底混合物溶液電離，因此功率不需要太大，安全性能高。
[0029] 另外，如圖3至4所示，制作設(shè)備還包括用于給基底模具1上孔模2所形成的微針 固化的固化源。本申請(qǐng)的固化源采用加熱源。加熱源包括放置于基底模具1底部的加熱膜 5和用于給加熱膜5提供電源的外界直流電源6,加熱膜5為碳纖維材料構(gòu)成。加熱膜5為 碳纖維材料構(gòu)成的設(shè)置是由于碳纖維電熱轉(zhuǎn)換效率高，使用壽命長，耐疲勞性高，且不會(huì)受 到外加磁場(chǎng)影響。通過對(duì)加熱膜5對(duì)基底混合物溶液加熱，加速環(huán)氧樹脂固化，S卩加速微針 陣列結(jié)構(gòu)的固化。
[0030] 其中，推注裝置4包括用于給注射器提供推進(jìn)力的注射泵和用于裝設(shè)基底混合物 溶液的注射器，基底模具1底部設(shè)有與推注裝置4連通的連通孔12 ;注射器通過橡膠軟管7 與連接孔12連接。推注裝置4在推注時(shí)需要嚴(yán)格控制其推注速度和流量，使基底混合物溶 液推注到孔模2上的小孔里，以混合物溶液達(dá)到小孔的頂端且沒溢出孔模2表面為優(yōu)。凹 槽11底部有小孔引出橡膠軟管7連接推注裝置4,并且在凹槽11底部固定有電極片33,以 便與推注到凹槽11的基底混合物溶液充分接觸和電離。
[0031] 另外，基底模具1為非導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)，孔模2為平板低介電材料結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中， 基底模具1為玻璃材料結(jié)構(gòu)，孔模2為硅橡膠板?；啄＞?為玻璃材料結(jié)構(gòu)的設(shè)置是由 于玻璃材質(zhì)不會(huì)受到電場(chǎng)影響，且透明易于觀察。如圖2所示，孔模2上的若干小孔的孔徑 為0· 3?0· 5臟，若干小孔之間的間距為15?30mm。若干小孔的孔徑為0· 3?0· 5mm是根據(jù)實(shí)驗(yàn) 測(cè)出的較佳的孔徑，孔徑的大小會(huì)影響微針的直徑，且會(huì)影響孔模上小孔的分布數(shù)目。若干 小孔之間的間距是為15~30mm是為了避免相鄰孔之間所產(chǎn)生的電場(chǎng)互相干擾。其小孔的數(shù) 目是可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的，本實(shí)施例中選用孔徑為〇. 4mm的小孔，孔距為20mm，孔 模2上均勻分布35個(gè)小孔，長邊7個(gè)，短邊5個(gè)。
[0032] 另外，基底混合物溶液的部分成分的重量比值為，環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂固化劑 =3:1。基底混合物溶液的成分的重量比值的設(shè)置是為了不造成材料的浪費(fèi)以及混合比例的 不足影響微針的生成質(zhì)量。
[0033] 本實(shí)施例中具體的操作步驟如下： 步驟一：制作玻璃材質(zhì)的凹槽結(jié)構(gòu)基底模具1，其長為150mm，寬為100mm，深為2mm，通 過橡膠軟管7與連接孔12連接將基底模具1與推注裝置4連通。
[0034] 步驟二：通過激光在硅橡膠板上刻蝕形成孔模2?？啄?上的小孔孔距為0. 4mm， 孔模2上均勻分布35個(gè)小孔，長邊7個(gè)，短邊5個(gè)。
[0035] 步驟三：制作基底混合物溶液。其中環(huán)氧樹脂與環(huán)氧樹脂固化劑的重量比為3:1。
[0036] 步驟四：利用推注裝置4吸取基底混合物溶液，并且將推注裝置4通過橡膠軟管7 通過小孔12連接到凹槽11底部連接，并將高壓直流電源31電壓輸出端與固定在凹槽11 底部的電極片33連接。
[0037] 步驟五：將孔模2放置于凹槽11內(nèi)，將連接著高壓直流電源4接地端的平板電極 3置于距離凹槽11開口端4mm處。
[0038] 步驟六：啟動(dòng)推注裝置4,將基底混合物溶液被推注到凹槽11中，直至基底混合物 溶液到達(dá)孔模2頂端且沒有溢出小孔時(shí)停止推注。
[0039] 步驟七：打開高壓直流電源31開關(guān)，從OkV開始逐漸升高電壓，升高到3kV的時(shí)候 進(jìn)行微調(diào)，利用放大鏡觀察，直至出現(xiàn)微針，保持該電壓。
[0040] 步驟八：在基底模具1下方放置一片與外界直流電源6電連接的加熱膜5,開啟外 界直流電源6,調(diào)節(jié)其輸出直流電壓為5. 0V，在該電壓下加熱膜8的溫度為90至130°C，對(duì) 基底模具1的加熱直至微針陣列結(jié)構(gòu)完全固化，形成微針陣列。
[0041] 實(shí)施例二 如圖5所示為本發(fā)明基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法的第二實(shí)施例，本實(shí)施例與 實(shí)施例一類似，所不同之處在于，本實(shí)施例中選用孔徑為0. 5mm的小孔，孔距為30mm，孔模2 上均勻分布35個(gè)小孔，長邊7個(gè)，短邊5個(gè)。本實(shí)施例中基底模具1不添加加熱源，微針陣 列結(jié)構(gòu)直接風(fēng)干固化，可節(jié)省成本。
[〇〇42] 顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì) 本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，基于微針陣列的制作設(shè)備 包括基底模具（1)、具有若干小孔的孔模（2)、用于生成高壓電場(chǎng)的電場(chǎng)發(fā)生裝置（3)、用于 將基底混合物溶液推注到基底模具（1)的推注裝置（4)，所述推注裝置（4)與基底模具（1) 相連通，微針陣列的制作方法包括下列步驟： a. 制作基底混合物溶液，所述基底混合物溶液是由可固化可降解的高分子材料、需要 注射的藥物混合而成，并將已混合均勻的基底混合物溶液裝于推注裝置（4)內(nèi)； b. 將孔模（2)放置于基底模具（1)的上表面，開啟推注裝置（4)向基底模具（1)內(nèi)注入 基底混合物溶液，孔模（2)上的若干小孔置于基底混合物溶液的上方； c. 將步驟b的基底模具（1)放置于電場(chǎng)發(fā)生裝置（3 )中，通過控制電壓的大小，使基底 混合物溶液電離在孔模（2)上，形成穩(wěn)定固化的微針陣列結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述基 底模具（1)的表面設(shè)置有用于放置基底混合物溶液的凹槽（11)，所述孔模（2)放置于凹槽 (11)內(nèi)，所述孔模（2)的尺寸與凹槽（11)的尺寸相匹配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述電 場(chǎng)發(fā)生裝置（3)包括高壓直流電源（31)、平板電極（32)和電極片（33)，所述平板電極（32) 設(shè)于凹槽（11)的上方，所述電極片（33)設(shè)于凹槽（11)內(nèi)；所述高壓直流電源（31)的接地 端與平板電極（32)相連接、電壓輸出端與電極片（33)相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在 于，所述制作設(shè)備還包括用于給基底模具（1)上孔模（2)所形成的微針固化的固化源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在 于，所述推注裝置（4)包括用于給注射器提供推進(jìn)力的注射泵和用于裝設(shè)基底混合物溶液 的注射器，所述基底模具（1)底部設(shè)有與推注裝置（4)連通的連通孔（12);所述注射器通過 橡膠軟管與連接孔（12)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述基 底模具（1)為非導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)，所述孔模（2)為平板低介電材料結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述孔 模（2)上的若干小孔的孔徑可以根據(jù)具體要求調(diào)整，所述若干小孔之間的間距為15~30mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述基 底混合物溶液的部分成分包括可固化可降解的高分子聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高壓電場(chǎng)的微針陣列的制作方法，其特征在于，所述高 壓直流電源的輸出端電壓可以根據(jù)具體的可固化材料進(jìn)行調(diào)整，范圍為1KV飛OKV。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK104096311SQ201410308295
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】蔣樂倫, 黃偉龍, 陳珂云, 潘程楓, 凌金田, 陳志鵬 申請(qǐng)人:中山大學(xué)