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MEMS微针是直径为几十微米、长度在100μm以上的针状结构。因为微针的尺寸小,在刺入皮肤中不易触及痛觉神经而产生痛疼感,因此用这种MEMS微针来给药具有无痛、可以自我给药操作的技术优势。由于微针需要具有良好的力学性能和生物相容性才能满足其应用的安全性要求,所以微针的选材、结构设计及其相应的制备技术直接关系到微针的效能。由于硅加工技术的快速发展,早期的微针加工技术研究更多地围绕硅材料展开。由于硅材料具有脆性,且不适合作为模具来大批量复制,因此近年来微针研究的重点逐步转移到金属和聚合物材料。从微针结构角度分析,MEMS微针可以划分为同平面和异平面两种结构形式。同平面微针制备的优势在于可以降低高深宽比结构制备的难度。对异平面微针而言,其特殊的三维结构决定了制备的高难度,但它具有阵列式结构优势,有利于提高微针的作用面积进而提高经皮给药的能力。MEMS微针从问世以来由于其显而易见的技术优势引起了研究人员的广泛关注。研究重点从早期的微针制备逐步转移到微针的各种体外性能测试,如其力学性能、流体性能以及给药能力研究。随着相关研究的逐步深入,最近的研究重点已经扩展到在体动物试验,并通过分组的动物试验来验证微针给药的有效性以及其相比于传统肌肉注射给药的优缺点。本文在总结现有微针制备工艺与制备方法的基础上,通过实验验证了倾斜旋转曝光方法以及硅刻蚀工艺制备微针的可行性,开展了一系列工艺实验研究,并进一步验证了微针对透皮给药能力的影响。具体研究内容如下:首先,研究了倾斜旋转曝光技术制备出的空心微针给药可行性。通过搭建的给药系统证明了用倾斜旋转曝光技术制备出的空心微针的中空部分可以实现流体的流通,这也证明了使用中空微针给药是可行的。其次,对倾斜旋转曝光技术制备的金属微针进行了体外给药能力实验。即微针处理皮肤后皮肤对黄芩苷的渗透性实验。对比实验结果说明金属微针处理皮肤后皮肤的渗透性得到了较大的提高。在上述研究基础上,我们利用倾斜旋转曝光技术的曝光特点,结合SU-8胶在制备三维立体结构方面的优势,采用两次曝光一次显影的技术路线开展载药微针的制备工艺研究。这种新型结构的载药微针通过在其立柱部分设计的凹槽来提高载药能力。最后根据倾斜旋转制备微针所存在的问题,我们开展了用硅各向异性刻蚀与SU-8胶套刻技术来制备载药微针的研究,并成功地制备了载药金属Ni微针。载药金属微针的结合力测试结果表明:载药金属微针的机械强度足以满足微针刺入皮肤的断裂力要求。本项研究从背面曝光和倾斜旋转曝光制作微针的理论开始,探索了制备异平面微针结构的工艺路线和工艺参数。利用倾斜旋转曝光技术制备出了空心微针和实心微针,并开展了微针作用对皮肤的透皮能力的实验研究。在此基础上开展了硅各向异性刻蚀与SU-8曝光技术有机结合应用于载药微针制备的工艺研究,实验证明该技术路线不仅简便易行,而且微针的整体质量更好。