一种陶瓷微针晶片及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷微针晶片，所述晶片具有表面和底面，所述表面上具有阵列分布的针状突起，所述晶片的包括按重量百分比及的以下组分：SiO2 60‑80％；Al2O3 0.05‑5％；LiO2 0.5‑10％；K2O 0.1‑5％；Na2O 0.1‑5％；Ag2O 0.01‑0.5％。本发明专利技术还提供了所述陶瓷微针晶片的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)提供母板，对母板进行加工，得到阵列分布的倒置针状凹陷；2)混合晶片原料，后将原料混合物涂敷在木板表面上；3)将原料混合物烧结成型，得到晶片；4)将母板和晶片分离，将晶片切成所需尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗美容器械
，具体而言，涉及一种陶瓷微针晶片及其制备方法。
技术介绍
角质层是人体皮肤的天然保护层，角质层厚约10～40微米，是一层死组织，没有血管和神经，角质层却是营养成分经皮吸收的控释层，涂抹护肤品或药物中的有效成分无法透过角质层，或仅有极少部分可以透过角质层，直接影响效果。目前，人们希望通过微针穿刺作为皮肤最外层的角质层，增加药物的促渗，比如在穿刺前预先涂抹在微针上，穿刺后可使得药物进入皮肤内。高度小于300微米微针可以在不伤及真皮的前提下，在人体皮肤角质层上形成传输通道，提高护肤品或药物的透皮渗透效率，使用过程中没有痛感，并能达到良好的促渗效果。微针的市场表现更好，是一种安全可靠的美容和医用给药方式。目前市面上微针产品主要有金属微针，硅微针，聚合物微针三种。金属微针一般为滚轮或针头形式，针头较大，使用过程中会产生痛感，甚至出血。利用微电子工艺实现的硅微针，具有较好的性价比，但受硅材料强度的限制，目硅微针产品形貌一致性和微针强度不够，使用过程中易断，并且硅容易与蛋白质粘连，产生过激反应，生物兼容性差。聚合物的硬度较小，所以穿刺效果不理想。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种陶瓷微针晶片，所述微针晶片是由特定的陶瓷材料组成的，微针结构强度高，穿刺效果好，具有良好的生物兼容性。本专利技术的第二目的在于提供一种所述陶瓷微针的制备方法，该方法工艺成熟稳定，可控性强，重现性好。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术的一个方面涉及一种具有微针阵列的陶瓷晶片，所述陶瓷微针晶片主要含有按重量百分比计的以下组分：二氧化硅是微针晶片的主要组分，其使得陶瓷微针具有一系列优良性能，如透明度高、机械强度好、化学稳定性好和热稳定性好等。然而，二氧化硅具有熔点高、熔液粘度大，造成熔化困难、热耗大的缺陷，故生产时还需加入其他成分以改善这方面的状态。本专利技术通过向组分中加入少量氧化铝，提高晶片的化学稳定性和机械强度改善热稳定性。氧化钠、氧化钾为良好的助溶剂，降低熔融液的黏度，促进熔化和澄清，氧化铈是澄清剂，具有澄清效果，消除可见气泡。澄清原理是，澄清剂在高温时放出氧气，使得熔融液中氧的分压大于平衡状态中小气泡中氧得分压，熔融液中的气泡进入小气泡中，使小气泡变成大气泡被排出，从而达到澄清。氧化铈含量为0.5％时，澄清效果最佳。加入Li2O,可降低熔化温度，提高生产率。氧化银的加入可以起到调整陶瓷微针颜色的作用，当遇到强光照射时,氧化银分解，产生许多银离子，阻止光线通过，控制陶瓷颜色，使得陶瓷微针颜色美观。本专利技术的微针晶片是陶瓷微针，其通过选择合适的原料及配比达到了安全性高(强度高，不易断)，穿刺效果好，药物吸收效率高，可加工性好。此外，陶瓷不与蛋白质粘连以至于产生过激反应，生物兼容性好。优选地，所述晶片还含有其他氧化物质，所述其他氧化物质包括Sb2O5、ZnO和CaO中的一种或几种，优选地，所述其他氧化物质的重量百分比大于0.1％。加入适量Sb2O5、ZnO和CaO，能降低熔融液的高温黏度，促进熔化和澄清。优选地，所述晶片具有表面和底面，所述表面上具有阵列分布的针状突起，所述针状突起的高度为30-500μm，优选地，所述针状突起的高度为50-250μm。皮肤的结构，由外而内分为表皮层和真皮层。其中，表皮层最外侧的角质层厚约10-20um，由死细胞构成，没有血管和神经。角质层是人体抵御外界的第一道屏障，但也成为透皮吸收药物的最大障碍。角质层下的表皮其它各层厚约50-100um，含有少量活细胞及神经组织，但不含血管。而位于表皮层之下的真皮层厚度在1-4mm不等，真皮层的主要成分是胶原纤维，并含有大量的活细胞、组织液、毛细血管及神经组织。由于含有活细胞、组织液与毛细血管，位于角质层下的表皮其它各层和真皮层是透皮药物最主要的吸收场所微针的高度大于30微米，在50-250微米之间，有利于穿透角质层及表皮。而对于疤痕，需要更高的针，打开通道，涂敷药物。优选地，所述针状突起为圆锥形，其与所述晶片表面的结合部横截面为圆形，所述圆形的直径为50-500μm，优选地，所述直径为90-300μm。优选地，所述针状突起为三棱锥形，其与晶片底面的结合部横截面为等边三角形，所述等边三角形的边长100-500μm，优选地，所述等边三角形的边长为150-300μm。除此之外由于陶瓷微针的易加工特性，陶瓷微针还可以制作成其他立体形态，如四面体形、圆柱形等。根据不同需求可以应用在不同情形。圆锥形微针对角质层的破坏最小，穿刺过后愈合速率较快，而某些情形需要增大对角质层的破坏以提高给药效率，此时可选用创面较大的圆柱形、四面体形等。优选地，所述针状突起的顶部直径为0.5-5μm，顶部的间距大于200μm，优选地，顶部的间距为200-500μm。优选地，所述表面和底面的间距大于100μm。本专利技术的另一个方面涉及所述的陶瓷微针晶片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)提供母板，对母板进行加工，得到阵列分布的倒置针状凹陷；2)混合晶片原料，后将原料混合物涂敷在母板表面上；3)将原料混合物烧结成型，得到晶片；4)将母板和晶片分离，将晶片切成所需尺寸。优选地，所述母板为耐高温材质的母板，更优选地，所述母板的材料是不锈钢或硅片。优选地，所述步骤3)中，烧结温度为900-1200℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的陶瓷微针晶片结构强度高可靠性好，反复穿刺针尖不会发生断折，此外，穿刺效果好并且具有良好的生物兼容性；(2)本专利技术的陶瓷微针晶片加工性能好，可以根据不同需要调整微针晶片的形状以及晶片上微针的具体形态；(3)本专利技术的制备方法稳定可靠，所采用工艺细节特别适于制备所述微针晶片。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术的陶瓷微针晶片的侧视图；图2是本锋芒的陶瓷微针晶片的俯视图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1准备陶瓷微针晶片原料氧化物粉末，该粉末由按质量百分比计的以下组分组成：按照以下步骤制备陶瓷微针晶片：1)准备不锈钢母板，将母板切割成矩形后对母板的表面进行刻蚀，得到阵列分布的倒置圆锥形针状凹陷，该圆锥形的底面直径为150μm，底面圆心间距为300μm；2)混合准备好的晶片原料，后将原料混合物涂敷在母板表面上；3)在900℃下，将原料混合物烧结成型，得到晶片；4)将母板和晶片分离，将晶片切成所需尺寸。所得到的微针晶片厚度为250μm，表面上具有阵列分布的微针，针型为圆锥形，针的高度为100μm，与第一表面接触的针底直径为150μm，针尖直径约0.8μm，针和针之间的间距为300μm。实施例2准备陶瓷微针晶片原料氧化物粉末，该粉末由按质量百分比计的以下组分组成：按照以下步骤制备陶瓷微针晶片：1)准备不锈钢母板，将母板切割成矩形后对母板的表面进行刻蚀，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有微针阵列的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述陶瓷微针晶片主要含有按重量百分比计的以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种具有微针阵列的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述陶瓷微针晶片主要含有按重量百分比计的以下组分：2.根据权利要求1所述的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述晶片还含有其他氧化物质，所述其他氧化物质包括Sb205、ZnO和CaO中的一种或几种，优选地，所述其他氧化物质的重量百分比大于0.1％。3.根据权利要求1所述的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述晶片具有表面和底面，所述表面上具有阵列分布的针状突起，所述针状突起的高度为30-500μm，优选地，所述针状突起的高度为50-250μm。4.根据权利要求1所述的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述针状突起为圆锥形，其与所述晶片表面的结合部横截面为圆形，所述圆形的直径50-500μm，优选地，所述直径为90-300μm。5.根据权利要求1所述的陶瓷微针晶片，其特征在于，所述针状突起为三棱锥形，其与晶片底面的结合部横截面为等边三角形，所述等边三角形的边...

【专利技术属性】
技术研发人员：于大全，
申请(专利权)人：北京百纳美迪生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11