[发明专利]一种硅微针基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及微细加工技术领域，特别是涉及用于美容、医疗器械、生物医疗领域，尤其是涉及一种硅微针基板及其制备方法。

背景技术

目前主要的给药方式是口服和注射。然而由于肠胃的吸收和肝脏的首过效应，许多口服药物还未达到作用部位便已大部失效；注射容易造成皮肤局部损伤、出血，带来明显痛感的同时还需要专业人员操作。经皮给药系统又称经皮治疗系统，是指药物以一定的速率通过皮肤经毛细血管吸收进入体循环而产生药效的一类制剂。与传统的给药方式相比，经皮给药有许多优点：可产生持久、恒定和可控的血药浓度，使因为体内新陈代谢迅速而半衰期很短的药物活性明显提高，避免了肝脏的首过效应与胃肠道因素的干扰，将毒副作用降到最小；具有无痛、无创或微创性，患者可自己用药，使用方便，可随时中断。

虽然经皮给药非常诱人，但人体皮肤最外层厚约 10～40 μm角质层的阻挡作用，导致绝大多数药物的经皮渗透速度太低，不能满足治疗的需要。为了增加皮肤的渗透性，人们采用了化学促渗剂、离子电渗法和电致孔法等多种方法。这些方法对所传输的药物都存在不同程度的局限性，有些可能还会引起较大的毒副作用。1998年，美国 Prausnitz 教授课题组首次将微机电系统 (MEMS) 技术制备的微型实心硅针阵列用于经皮给药领域，发现其可以将生物大分子模型药物钙黄绿素的经皮渗透性提高 4个数量级，从此在国际上掀起了微针经皮给药研究的热潮。

目前用于微针制作的各种材料主要包括硅，金属和PMMA 聚合物。Harvey Kravitz 在US Pat.3136314 中公开了一种用高分子材料制作的微小凸起的器件，使其能在皮肤上产生小孔来改进疫苗释放效率的方法。Lee等在U.S.Pat.No.5250023 中公开了一种透皮药物释放器件，包含许多直径在50～400 μm，长度在200～2000 μm的皮肤针(skin needle) ，针的材质可以是不锈钢，用于改进蛋白质或核酸的透皮释放。Godshall等在US.Pat.No.5879326&PCT WO 96/37256， 公开了一种在单晶硅上制作包含有许多具有直侧壁的微凸起透皮药物释放器件。当微凸起刺入皮肤直到停止然后被移走时，在皮肤上留下了小切口。Prausnitz 等在US Pat.No6503231公开了一种利用MEMS 技术在单晶硅材料上制作圆锥形多孔微针的方法，方法具体是利用光刻技术在单晶硅表面形成图案，然后利用深离子反应刻蚀技术形成圆锥形微针。徐百等在CN100375400公开了一种带有储药池的微型实心微针，该方法具体利用光刻技术在单晶硅表面形成图案，然后利用深离子反应刻蚀技术形成微圆柱阵列，再湿刻蚀得到带有储药池的微针。

上述研究者开发的器件都具有极大的使用价值，为了更好地满足药物释放对器件的要求，即产生更小的创伤或切口，以更大的效率传递药物，使药物的管理和使用更容易，开发具有生物相容性的微针及改进微针的制造方法，降低制作成本，使微针芯片能够实现绿色大规模生产，走向家庭版、实用版，是非常有益的事情。

微针阵列从一定意义上讲是介于皮下注射和经皮贴剂之间的一种给药方式。人体皮肤由外至内分为三层：角质层、表皮层和真皮层。角质层厚度约10～40μm，由死亡的细胞组织组成，是药物透过皮肤的主要障碍。角质层下面是表皮层，厚度约 50～100μm，含有少量活细胞和神经，不含血管。最下面是真皮层，是皮肤的主要构成部分，包含了大量血管和神经。真皮中含有血管和毛细管，而表皮缺乏血管。通常情况下，为了有效地进行透皮给药，微针插入皮肤的深度不能超过皮肤的表皮，因为表皮能有效地吸收液体，且能实现无痛给药。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种硅微针基板，该基板上的硅微针能够有效的进行透皮给药，实现了无痛给药。

一种硅微针基板包括硅基板，所述硅基板上设有硅微针，所述硅微针是利用湿法腐蚀腐蚀所述硅基板得到的硅微针图形制成，所述硅微针呈两段式分布，所述硅微针下段呈多角锥状，所述硅微针上段为棱锥状结构。

优先方式为，所述硅微针图形呈有规则排列，规则排列方式包括四方排列、六方排列或傅立叶变换排列。

优先方式为，所述硅微针图形呈无规则排列，无规则排列方式包括离散点分布和不等高图形分布。

优先方式为，所述硅微针图形高度范围为50～1000μm，所述硅微针图形的上段末端直径低于10μm。