[发明专利]一种非晶合金微针的制造方法

说明书

本发明提供一种非晶合金微针结构及其制造方法。包括：首先,使用微纳加工技术在硅片上制作微针成型硅模；接着将硅模装配于模具下模的铜制底座上；然后将原材料混合后反复熔炼数次；接着将型腔抽至真空状态；接着将熔融的原料注入型腔进行压铸；最后,零件成型后取出成型的非晶微针工件。相对于传统金属微针，本发明使用的非晶合金的注塑成型能力强、力学性能好、耐腐蚀性更强且具备一定的抑菌性，在生物医疗领域有着广泛的前景。

技术领域

本发明属于微纳医件制造领域，涉及非晶合金微纳注塑成型及非晶表面激光微孔加工，特别是一种非晶合金微针的制造方法。

背景技术

大量的研究表明皮肤对递送活性药物成分（API）十分具有前景。透皮递送主要具有以下优点：高效精确的控制递送、看允许药物持续释放，避免第一次肝脏代谢和对患者来说给药友好。大多数API是相当亲水，带电或大分子大小，使得它们远离理想的皮肤渗透剂。透皮药物传递的最新进展因此提高了克服皮肤角质层（SC）屏障功能的策略的需求，以便促进更广泛范围的分子（包括大分子治疗剂和遗传物质）的快速和有效的渗透。

微针阵列（MN）是作用于角质层（SC）的微创装置，从而通过透皮途径将药物送入皮肤微循环并实现系统递送。微针（MN）一般使用微加工技术，每平方厘米可容纳2000跟微针，每根微针的高度为50μm～900 μm。MN施用于皮肤表面，无痛地刺穿表皮，产生微观的水分孔，药物通过其渗透到真皮微循环中。MN长到足以渗透真皮，但足够短而足以避免刺激皮肤神经或穿刺真皮血管。至今还没有使用微针而引起皮肤感染的相关报道，研究表明，MN可以不需要额外的涂抹器装置就可以插入皮肤。固体MN在施用药物加载的贴片之前穿刺皮肤，或者在插入之前用药物预涂覆。

从1976年至今，人们已经研究出大量的设计和制作方法，为微针的创新和发展提供了扎实的基础。 当今主要的用于微针的金属有不锈钢，钛合金，钯、钯、钴、镍合金等。主要通过三维激光烧蚀、激光切割、湿蚀刻和金属电镀等方法加工成型 这些方法通常无法直接制造固体金属微针，而是要经过切割、冲裁，然后制成微针的二维阵列，也可通过电镀或沉积等方法制造。

因此，与非晶合金的微纳结构铸造成型技术的兼容性等，还是本技术领域亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种力学、化学性能稳定可靠，生产高效的非晶合金微针的制造方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种非晶合金微针的制造方法，包括如下步骤：

S1：提供一硅片，采用微纳加工方式在硅片上制作微针成型硅模；

S2：提供一模具，将硅模装配于模具的下模的铜制底座上；

S3：提供原材料，将原材料混合后反复熔炼数次；

S4：将微针成型硅模的型腔抽至真空状态；

S5：将S3中得出的熔融的原料注入型腔进行压铸；

S6：非晶零件成型后取出成型的非晶微针工件。

优选地，所述硅片上设置有凹模，所述硅片的底部设置有底部散热微结构和定位孔，所述铜底座上设置有定位凸台，所述定位凸台与所述定位孔相互配合。

优选地，所述S1步骤中的硅模为中硅模，所述中硅模的厚度为300μm～800μm。

优选地，所述S1步骤中使用脉冲激光进行倒锥形凹模刻蚀，倒锥深度为50μm～500μm，顶部直径为40μm～300μm，间距范围50μm～300μm。