CN204864529U - 一种底座式微针阵列 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了属于给药设备技术领域的一种底座式微针阵列。所述底座式微针阵列为垂直于基底并均匀排布的微针形成的阵列，每1cm2设有100-10000根微针；所述的微针包括含药尖端和微针基座；所述含药尖端为含有药物成分的可溶性高分子胶体；所述微针基座为生物可降解高分子材料。与现有技术相比，本实用新型设计制备的底座式微针阵列的药物集中在上部尖端，由于其特殊的几何结构，并具有足够的硬度，能100％有效刺穿皮肤表层的角质层，进入皮下，并与基座分离留在皮下被吸收，实现药物迅速进入皮下并且高效释放的效果。而本实用新型的底座式微针不仅上端载药，其基座载有的药物也可以输送进皮肤，大大的提高了每根微针的载药量，使给药效率大大提高。
Description
技术领域
本实用新型属于给药设备技术领域，具体来说，涉及一种底座式微针阵列。
背景技术
一般来说，不同的给药方式有不同的治疗效果。目前，大多数药物以片剂或者胶囊的形式通过口服达到疗效，但是这样使得很多多肽以及蛋白质类药物在经过胃肠和肝脏的时候就已经被分解消化，失效。而针剂注射虽然直接有效，但是会造成病人极大的痛感，并且容易造成外伤，甚至感染，其操作的难度也使得患者不能够自己完成注射过程。经皮给药作为一种新的给药方式，可以在达到有效治疗的基础上避免上述缺陷。我们知道皮肤由表皮(50-10微米)，真皮(1-2毫米)和皮下组织组成。表皮是皮肤最外面的一层，平均厚度为0.2毫米，根据细胞的不同发展阶段和形态特点，由外向内可分为角质层(10-25毫米)和活性表皮。真皮来源于中胚叶，由纤维、基质、细胞构成。接近于表皮之真皮乳头称为乳头层，又称真皮浅层；其下称为网状层，又称真皮深层，两者无严格界限。真皮位于表皮下方，内有血管，淋巴管，神经，感觉末梢器，汗腺等。毛细血管位于真皮上部，所以药物到达真皮就能很快的进入毛细血管从而被吸收。
目前为止，已知的用于提高经皮给药吸收效率的装置为微针阵列，微针不但可以刺穿角质层，完成药物的经皮输送，其刺入的深度又不会触及神经造成疼痛和皮肤的损伤，所以微针的大小和形状设计多种多样，并且备受期待。此外，对于微针阵列上的药剂的适用方法也有多种，如将药剂涂在微针表面，或微针顶端，或者与微针自身混合等。在US2002/0082543A1、US2004/0007796等中公开了利用不同的微制造技术制造不用类型的微针。上述专利中提供的不同类型的微针能够确保向皮肤内输送药效成分，并且由于微针非常细小，即使刺入皮肤也不会造成痛感和出血的状况，并且刺入创口能够快速闭合。
但是目前，由于现有微针结构设计的局限性，使得微针在刺穿皮肤时，无法保证100％的穿透率，即无法确保每根微针都扎入皮肤，并且微针上载有的药物不能够全部进入皮下被吸收，拔出的微针上有大量的药物残留，使得药物的利用率很低，因此不能够控制给药量，无法精确的计算进入人体的药量，因此会带来极大的药物使用的浪费，也会对药物的使用带来极大的不确定因素。并且由于结构的限制，普通可溶性微针的载药量十分有限，通常每根针的载药量仅为几纳克到十几纳克。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种操作简易、载药量大的底座式微针阵列。
本实用新型所述的底座式微针阵列为垂直于基底3并均匀排布的微针形成的阵列，每1cm2设有100-10000根微针；所述的微针包括含药尖端1和微针基座2；所述的含药尖端1的尖端朝上，下面为微针基座2，微针基座2下面固定在基底3上。
所述含药尖端1为含有药物成分的可溶性高分子胶体；所述微针基座2为生物可降解高分子材料；所述的药物成分为疫苗、蛋白质类药物或小分子药物。
所述的可溶性高分子胶体选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚乳酸或聚甲基丙烯酸甲酯；所述的生物可降解高分子材料选自聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸或聚羟基乙酸。
所述的含药尖端1为细长的凸状结构，所述的微针基座2为上窄下宽的平台结构。
所述含药尖端1还含有稳定剂；所述稳定剂为蔗糖、海藻糖或壳聚糖。
所述底座式微针阵列中每1cm2设有200-2000根微针；所述含药尖端1呈圆锥形或棱锥形，所述微针基座2呈圆台形或棱台形。
所述底座式微针阵列中每1cm2设有200-1000根微针；所述微针高200-2000微米；所述含药尖端1高200-900微米，最大直径100-400微米；所述微针基座2高100-1000微米，最大直径350-2000微米，底部倾斜角的范围是15-75°。
与现有技术相比，本实用新型设计制备的底座式微针阵列的药物集中在上部尖端，由于其特殊的几何结构，并具有足够的硬度，能100％有效刺穿皮肤表层的角质层，进入皮下，并与基座分离留在皮下被吸收，实现药物迅速进入皮下并且高效释放的效果。而本实用新型的底座式微针不仅上端载药，其基座载有的药物也可以输送进皮肤，大大的提高了每根微针的载药量，使给药效率大大提高。
附图说明
图1：底座式微针示意图；含药尖端-1、微针基座-2，基底-3。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型所述的底座式微针阵列做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
实施例1
本实施例设计的底座式微针阵列为垂直于基底3并均匀排布的微针形成的阵列；所述的微针包括含药尖端1和微针基座2；所述的含药尖端1的尖端朝上，下面为微针基座2，微针基座2下面固定在基底3上；每1cm2设有800根微针；所述含药尖端呈圆锥形；所述微针基座呈圆台形；所述的微针高800微米；所述含药尖端高500微米，最大直径200微米；所述微针基座高300微米，最大直径700微米，底部倾斜角为75°。
所述含药尖端1为含有疫苗的聚乙烯醇；所述微针基座2为聚乳酸。
实施例2
本实施例设计的底座式微针阵列为垂直于基底3并均匀排布的微针形成的阵列；所述的微针包括含药尖端1和微针基座2；所述的含药尖端1的尖端朝上，下面为微针基座2，微针基座2下面固定在基底3上；每1cm2设有200根微针；所述含药尖端呈圆锥形；所述微针基座呈圆台形；所述的微针高300微米；所述含药尖端高200微米，最大直径100微米；所述微针基座高100微米，最大直径350微米，底部倾斜角为60°。
所述含药尖端1为含有胰岛素和蔗糖的聚丙烯；所述微针基座2为聚羟基乙酸。
实施例3
本实施例设计的底座式微针阵列为垂直于基底3并均匀排布的微针形成的阵列；所述的微针包括含药尖端1和微针基座2；所述的含药尖端1的尖端朝上，下面为微针基座2，微针基座2下面固定在基底3上；每1cm2设有3000根微针；所述含药尖端呈棱锥形；所述微针基座呈棱台形；所述的微针高1000微米；所述含药尖端高700微米，最大直径300微米；所述微针基座高300微米，最大直径900微米，底部倾斜角为30°。
所述含药尖端1为含有小分子药物和海藻糖的聚丙烯酸甲酯；所述微针基座2为聚乙丙交酯。
实施例4
本实施例设计的底座式微针阵列为垂直于基底3并均匀排布的微针形成的阵列；所述的微针包括含药尖端1和微针基座2；所述的含药尖端1的尖端朝上，下面为微针基座2，微针基座2下面固定在基底3上；每1cm2设有3000根微针；所述含药尖端呈棱锥形；所述微针基座呈棱台形；所述的微针高1800微米；所述含药尖端高1400微米，最大直径800微米；所述微针基座高400微米，最大直径1500微米，底部倾斜角为20°。
所述含药尖端1为含有胰岛素的聚乙烯醇；所述微针基座2为聚羟基乙酸。
以实施例1验证效果
(1)体外猪皮刺穿测试：取一块猪皮，将表面处理干净；取一片干燥后的微针，垂直刺入猪皮中，按压一段时间后，拔出微针；观察猪皮表面，可以看到清晰的孔洞，与微针一一对应，表明微针刺穿猪皮的效率为100％；在荧光显微镜下可以看到清晰的针孔与药物成分，并且随着时间的增加，药物逐渐扩散，可以得到的结论是微针有效的刺穿了皮肤，药物成功到达皮下被吸收。
(2)底座式微针的药物利用率研究：取多个干燥后的底座式微针和普通微针，分别编号分组；分别扎入处理后的猪皮，保持按压相同的时间后，拔出微针；测试剩余微针的残药量，计算微针的给药效率；得到的计算结果表明，底座式微针的药物利用率明显高于普通微针，可达99％。
(3)皮下释放小鼠实验：取一只生物实验用小鼠，刮去其特定部位的毛发；将干燥后的底座式微针刺入其刮去毛发后的皮肤，一定时间后，拔出微针；观察其扎入微针的部位，可以看到清晰的孔洞，表明微针刺穿了皮肤；在荧光显微镜下观察其药物的皮下释放，可以看到，一个个清晰可见的红色荧光点，随着时间的增加，荧光物质不断的扩散，并在4h内，药物完全释放，荧光物质完全扩散。
(4)载药量对比实验
分别制作普通微针和底座式微针，使用模型药物(1mg/ml的磺酰罗丹明溶液)，并保证客观条件的一致；干燥处理后，分别进行载药量测试，即将微针分别溶解于定量的超纯水中，用酶标仪测试其荧光强度；对测试结果进行数据分析可以得到，普通微针的载药量明显低于底座式微针。
Claims (7)
1.一种底座式微针阵列，其特征在于，所述的底座式微针阵列为垂直于基底(3)并均匀排布的微针形成的阵列，每1cm2设有100-10000根微针；所述的微针包括含药尖端(1)和微针基座(2)；所述的含药尖端(1)的尖端朝上，下面为微针基座(2)，微针基座(2)下面固定在基底(3)上。
2.根据权利要求1所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述含药尖端(1)为含有药物成分的可溶性高分子胶体；所述微针基座(2)为生物可降解高分子材料；所述的药物成分为疫苗、蛋白质类药物或小分子药物。
3.根据权利要求2所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述的可溶性高分子胶体选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚乳酸或聚甲基丙烯酸甲酯；所述的生物可降解高分子材料选自聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸或聚羟基乙酸。
4.根据权利要求1所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述的含药尖端(1)为细长的凸状结构，所述的微针基座(2)为上窄下宽的平台结构。
5.根据权利要求1所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述含药尖端(1)还含有稳定剂；所述稳定剂为蔗糖、海藻糖或壳聚糖。
6.根据权利要求1所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述底座式微针阵列中每1cm2设有200-2000根微针；所述含药尖端(1)呈圆锥形或棱锥形，所述微针基座(2)呈圆台形或棱台形。
7.根据权利要求1所述的底座式微针阵列，其特征在于，所述底座式微针阵列中每1cm2设有200-1000根微针；所述微针高200-2000微米；所述含药尖端(1)高200-900微米，最大直径100-400微米；所述微针基座(2)高100-1000微米，最大直径350-2000微米，底部倾斜角的范围是15-75°。
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| CN201520571571.0U CN204864529U (zh) | 2015-08-02 | 2015-08-02 | 一种底座式微针阵列 |
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|---|---|---|---|
| CN201520571571.0U CN204864529U (zh) | 2015-08-02 | 2015-08-02 | 一种底座式微针阵列 |
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Family Applications (1)
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| CN201520571571.0U Active CN204864529U (zh) | 2015-08-02 | 2015-08-02 | 一种底座式微针阵列 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109152914A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-04 | 日写株式会社 | 微针阵列及其制造方法 |
| CN110475581A (zh) * | 2017-05-10 | 2019-11-19 | 林治远 | 具有增强药物装载能力的棱锥形微针和制造方法 |
| CN111107839A (zh) * | 2017-08-11 | 2020-05-05 | Lts勒曼治疗系统股份公司 | 具有颜色转变指示剂的微针阵列 |
| WO2024152795A1 (zh) * | 2023-01-16 | 2024-07-25 | 深圳青澜生物技术有限公司 | 一种微针阵列及其装置 |
-
2015
- 2015-08-02 CN CN201520571571.0U patent/CN204864529U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109152914A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-04 | 日写株式会社 | 微针阵列及其制造方法 |
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| CN111107839B (zh) * | 2017-08-11 | 2023-11-10 | Lts勒曼治疗系统股份公司 | 具有颜色转变指示剂的微针阵列 |
| WO2024152795A1 (zh) * | 2023-01-16 | 2024-07-25 | 深圳青澜生物技术有限公司 | 一种微针阵列及其装置 |
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