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本期向大家推介的是18新利体育 物理科学与技术学院邹帅博士团队的项目:具有复合结构的硅微针及其制备方法


邹帅博士,18新利体育 物理科学与技术学院,主要研究方向:新型光伏材料与器件、微纳结构材料的制备与应用、功能生物材料等领域。


具有复合结构的硅微针及其制备方法


技术成熟度:小批量生产

应用产业领域:新材料、生物技术与医药

专利情况:已授权(专利号:202110480073.5、202120900036.0)


成果简介:

本发明揭示了一种复合结构硅微针的制备方法,所述制备方法包括:S1、在硅片上制备若干阵列分布的微米针状结构;S2、在微米针状结构的顶部、侧壁及硅片上未被微米针状结构覆盖的区域制备若干次级微结构。

本发明中微米针状结构和次级微结构的复合结构能够增大硅微针的表面积或改善表面亲水性,大大增加了硅微针的带药量,从而提高了透皮给药的效率;且制备工艺简单,成本较低,适合大批量产业化生产。


创新要点:

现有技术中硅微针的微针尺寸从数十到数百微米左右,通常采用碱液各向异性化学刻蚀制得,微针表面较为光滑且呈疏水特性,不利于水或者药液的吸附,载药量受限,从而影响给药效率。因此,有必要提供一种复合结构硅微针及其制备方法。


技术指标:

所采用的原材料为 (100)晶向的单晶硅片,厚度为500µm~1500µm;微针结构之间的间距为5100µm ~1000µm,微米针状结构的高度为50µm ~500µm,次级微结构为高度100nm~1000nm的纳米结构。


其他说明:

由于皮肤角质层的阻挡作用,一般治疗和美容上使用的涂敷类药物很难进入活性表皮层和真皮层,所以通常直接涂敷的效果并不显著。近年来,随着微针技术的飞速发展,引起了科研人员的高度关注。微针的工作模式主要是透皮给药,其能刺穿皮肤的角质层而不刺穿皮肤的真皮层或者不接触到痛觉神经,附带将药物和护肤品载入,大大提高了活性养分穿越角质层进入表皮层及真皮层细胞的渗透能力,显著提高给药效率和美容的效果;另外,该给药过程无创、无痛且安全性高。

微针给药技术被2020年《环球科学》评为全球十大新型技术,位列榜首,国内尚处于发展初期,市场前景广阔。