一种拼装式中空微针阵列的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种拼装式中空微针阵列的制备方法，涉及生物医用工程技术领域，包括以下步骤：步骤一，绘制中空微针阵列的第一组装体和第二组装体的三维图，通过3D打印技术得到第一组装体的阳模和第二组装体的阳模，将第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行浇注固化，得到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模；步骤二，将制备微针的聚合物溶液分别灌注到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中，将得到的第一组装体和第二组装体取出后干燥，将第一组装体和第二组装体拼装后得到中空微针阵列。本发明专利技术解决了微针的通孔无法通过倒模手段进行保留，进而可以实现批量化制备，极大降低了目前中空微针制备存在的成本高、工艺复杂等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种拼装式中空微针阵列的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用工程
，特别是涉及一种基于模板法的拼装式中空微针阵列的制备方法。

技术介绍

[0002]微针作为一种新兴的经皮递送手段，具有微痛、便捷等优点，可以极大的降低传统注射时患者的抗拒心理。相比于，传统的喷剂、膏剂等，微针通过破坏角质层结构，形成微通道极大的提高了药物的递送效率。然而微针的体积与制备工艺的限制，导致微针难以实现大剂量及精准给药。中空微针有着类似于传统注射给药的优点，通过将不到1mm的微针刺入皮下通过注射装置实现皮下给药，可以解决给药量及精准度的问题。
[0003]然而，目前中空微针的制备主要通过光刻法、深反应离子刻蚀法、激光微加工、集成平版成型技术，湿化学蚀刻和微加工等方法，这些方法工艺复杂，设备昂贵，导致制备成本高且难以实现批量化生产，难以满足医疗保健所需。因此，找到一种低成本、高效率、高度可控、可批量化生产的中空微针制备方案极为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种拼装式中空微针阵列的制备方法，解决了现有技术制备中空微针存在得工艺复杂、成本高、精准度低等问题，实现低成本、高效率、高度可控、可批量化生产的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种拼装式中空微针阵列的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一，绘制中空微针阵列的第一组装体和第二组装体的三维图，通过3D打印技术得到第一组装体的阳模和第二组装体的阳模，将第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行浇注固化，得到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模；
[0008]步骤二，将制备微针的聚合物溶液分别灌注到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中，将得到的第一组装体和第二组装体取出后干燥，将第一组装体和第二组装体拼装后得到中空微针阵列。
[0009]优选地，所述步骤一中，在对第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行浇注固化前，对第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行硅烷化处理。
[0010]优选地，所述步骤一中，将硅烷化处理后的第一组装体的阳模和第二组装体的阳模放置于容器中，将PDMS混合液混合均匀并除去气泡，将PDMS混合液倒入容器中没过第一组装体的阳模和第二组装体的阳模，再将容器放入真空干燥箱中，随后取出将容器加热固化，待冷却后取出第一组装体的阴模和第二组装体的阴模。
[0011]优选地，所述步骤二中，将制备微针的聚合物溶液分别灌注到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中，使得聚合物溶液分别完全填充至第一组装体的阴模的空腔中和第二组装体的阴模的空腔中，将第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中的残存有机溶剂进
行置换，将第一组装体和第二组装体分别从第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中取出后，待第一组装体和第二组装体完全干燥后，将第一组装体与第二组装体进行拼装，拼装完成后，将第一组装体与第二组装体的衔接处结合密封，将拼装得到的中空微针阵列进行清洗，干燥后消毒杀菌并密封保存，待后续使用。
[0012]优选地，所述第一组装体包括第一基座，所述第一基座上设置有凹槽，所述凹槽中设置有若干第一微针组件和若干第一插孔，所述第一插孔位于所述第一微针组件的一侧，各所述第一微针组件均设置有第一缺口，所述第一缺口与所述第一插孔连通。
[0013]优选地，所述第二组装体包括第二基座，所述第二基座上设置有若干第二微针组件和若干第二插孔，所述第二微针组件与所述第一插孔匹配，所述第二插孔与所述第一微针组件匹配，所述第二插孔位于所述第二微针组件的一侧，各所述第二微针组件均设置有第二缺口，所述第二缺口与所述第二插孔连通，所述第一组装体和所述第二组装体拼装后，所述第一微针组件和所述第二微针组件形成微针，所述第一缺口和所述第二缺口形成通孔。
[0014]优选地，所述通孔与所述微针不同轴，所述通孔的轴线与所述微针的轴线平行设置。
[0015]优选地，所述第二基座的形状与所述凹槽的形状匹配。
[0016]优选地，所述第一组装体和所述第二组装体均为至少一个。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018]本专利技术公开一种用于低成本、批量化制备中空微针阵列的方法，通过将微针分为两部分，采用上下拼装的方法来实现中空微针通过倒模法制备。本专利技术通过将微针分成两部分解决了微针的通孔无法通过倒模手段进行保留，进而可以实现批量化制备，极大降低了目前中空微针制备存在的成本高、工艺复杂等问题，在后续的应用中可以与注射装置相结合实现无痛、精准、大剂量的经皮给药。
附图说明
[0019]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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术的拼装式中空微针阵列的制备方法示意图；
[0021]图2为本专利技术的第一组合体轴测图；
[0022]图3为本专利技术的第一组合体俯视图；
[0023]图4为图3的I处局部放大图；
[0024]图5为本专利技术的第一组合体侧视图；
[0025]图6为本专利技术的第二组合体轴测图；
[0026]图7为本专利技术的第二组合体俯视图；
[0027]图8为图7的Ⅱ处局部放大图；
[0028]图9为本专利技术的第二组合体侧视图；
[0029]图10为本专利技术的中空微针阵列轴测图；
[0030]图11为本专利技术的中空微针阵列俯视图；
[0031]图12为图11的Ⅲ处局部放大图；
[0032]其中：1
‑
第一基座，2
‑
凹槽，3
‑
第一微针组件，4
‑
第一插孔，5
‑
第一缺口，6
‑
第二基座，7
‑
第二微针组件，8
‑
第二插孔，9
‑
第二缺口，10
‑
通孔。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术的目的是提供一种拼装式中空微针阵列的制备方法，解决了现有技术制备中空微针存在得工艺复杂、成本高、精准度低等问题，实现低成本、高效率、高度可控、可批量化生产的目的。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0036]如图1所示：本实施例提供了一种拼装式中空微针阵列的制备方法，包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拼装式中空微针阵列的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，绘制中空微针阵列的第一组装体和第二组装体的三维图，通过3D打印技术得到第一组装体的阳模和第二组装体的阳模，将第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行浇注固化，得到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模；步骤二，将制备微针的聚合物溶液分别灌注到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中，将得到的第一组装体和第二组装体取出后干燥，将第一组装体和第二组装体拼装后得到中空微针阵列。2.根据权利要求1所述的拼装式中空微针阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，在对第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行浇注固化前，对第一组装体的阳模和第二组装体的阳模进行硅烷化处理。3.根据权利要求2所述的拼装式中空微针阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，将硅烷化处理后的第一组装体的阳模和第二组装体的阳模放置于容器中，将PDMS混合液混合均匀并除去气泡，将PDMS混合液倒入容器中没过第一组装体的阳模和第二组装体的阳模，再将容器放入真空干燥箱中，随后取出将容器加热固化，待冷却后取出第一组装体的阴模和第二组装体的阴模。4.根据权利要求1所述的拼装式中空微针阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，将制备微针的聚合物溶液分别灌注到第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中，使得聚合物溶液分别完全填充至第一组装体的阴模的空腔中和第二组装体的阴模的空腔中，将第一组装体的阴模和第二组装体的阴模中的残存有机溶剂进行置换，将第一组装体和第二组装体分别从第一组装体的阴模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新东，赵泽强，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：