近日，上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀助力蘇州大學(xué)研究人員在國際期刊《Journal of Functional Biomaterials》(Q2，IF：4.8)發(fā)表了題為"Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading"的研究論文。

硅微針(Si-MN)具有創(chuàng)傷小、容易加工和應(yīng)用等特點(diǎn)，是經(jīng)皮給藥藥物遞送的一種有前景的策略。傳統(tǒng)的Si-MN陣列經(jīng)常通過使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)過程來制備，價(jià)格昂貴，不適合大規(guī)模制造和應(yīng)用。另外，硅微針具有一個(gè)光滑的表面，使其很難實(shí)現(xiàn)高劑量藥物遞送。研究人員證實(shí)了一個(gè)固體策略來制備具有超親水表面和可用于高藥物運(yùn)載的一種新型黑硅微針(BSi-MN)貼片。提出的策略包括普通硅微針簡單制備和黑硅納米線的隨后制備兩部分。首先，通過激光制圖和堿腐蝕組成的一個(gè)簡單方法來制備普通的硅微針。然后，通過銀催化化學(xué)腐蝕在普通硅微針表面制備納米線結(jié)構(gòu)，從而形成BSi-MNs。研究人員詳盡探究了銀納米粒子沉積期間銀離子和氫氟酸濃度以及銀催化化學(xué)腐蝕期間氫氟酸/氫氟酸+過氧化氫比例對(duì)BSi-MNs形態(tài)和性質(zhì)的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，最終制備好的BSi-MN貼片具有優(yōu)異的藥物運(yùn)載能力，在相同面積下其運(yùn)載能力是普通Si-MN貼片的兩倍多，而且具有可媲美的力學(xué)性能來用于實(shí)際皮膚穿刺。另外，BSi-MNs具有一定的抗菌活性，當(dāng)用于皮膚上時(shí)，可以抑制細(xì)菌生長和消毒被感染部位。

BSi-MN陣列形成示意圖

在該研究中，研究人員使用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀（微針強(qiáng)度測定儀）用于測試硅微針的力學(xué)性能。用探頭垂直下壓微針陣列直至微針斷裂或倒塌。研究發(fā)現(xiàn)，BSi-MNs具有與Si-MNs相似的力學(xué)強(qiáng)度，且在測試過程中未發(fā)現(xiàn)斷裂。這說明黑硅納米絲結(jié)構(gòu)對(duì)硅微針的力學(xué)強(qiáng)度沒有顯著影響。

Si-MN和BSi-MN位移-力曲線圖

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Fabrication of Black Silicon Microneedle Arrays for High Drug Loading