微針陣列（MN）是一種用於穿透皮膚最外層角質層的微創裝置，角質層是局部用藥的主要屏障。它們被廣泛應用於包括化妝品和藥品在內的一系列應用中。它們的使用涉及到一種簡單、廉價、安全和只需要少量訓練的有效技術。微針陣列最初被用作面部疤痕和皮膚再生的膠原蛋白誘導療法，至今仍然如此使用，但現在也被廣泛用作治療藥物和疫苗的透皮給藥系統。
在學術和工業環境中，已經有無數關於微針特性和使用質地分析儀進行藥物輸送的研究發表。以下是主要的研究領域：
l 將陣列壓縮到已知軟基底（如動物皮膚或合成類似物）中，評估每個陣列所需的穿透力。
l 測量人體對軟基板上的陣列施加的力，通常在質地分析儀的校準平臺上進行。
l 使用拉伸試驗測量陣列背襯材料的特性。
l 以已知的力將陣列壓縮到硬基片中。針強度是陣列的一個重要特性。針頭應足夠堅固，能夠插入皮膚而不會發生故障。針剛度可從力-位移圖中測量，並且在某些情況下，極限強度可以作為圖上的斷裂點來測量。最常見的是，微針高度因彎曲或鈍化而發生的百分比變化通過校準光學或電子顯微鏡中的測量進行評估。將針頭壓入金屬底座與將針頭插入皮膚是完全不同的方法。該測試僅用於比較不同批次的陣列並確認製造的一致性，或評估不同製造工藝對針強度的影響。
下面概述了一些最新研究的例子。
Navarra大學的研究人員一直在研究微針對皮內菌病皮內注射的溶解作用。疫苗接種是預防和控制傳染病的主要策略之一。然而，近幾十年來，人們做出了許多努力，以獲得傳統肌肉注射或皮下注射疫苗給藥途徑的替代方案，這些途徑主要通過皮下注射針給藥並且需要訓練有素的醫護人員。這項研究考察了微針陣列的機械性能和溶解性能，以及它們在小鼠體內的免疫原性和保護能力。他們使用TA.XT plus質地分析儀進行壓縮測試，以評估微針高度的百分比變化以及插入基材的力。由於目前沒有針對志賀桿菌病的許可疫苗，因此該製劑是一種很有前途的候選疫苗，可作為疫苗遞送系統，可以在發展中國家進行簡單和廣泛的免疫接種。
Greenwich大學的科學家們一直在研究用於皮膚腫瘤抗癌治療的3D列印微針。在過去的20年中，微針裝置已廣泛用於各種藥物的非侵入性透皮給藥。在皮膚上應用微針陣列的最新進展涉及用於治療皮膚腫瘤的抗癌劑的遞送。在這項研究中，製備了新型3D列印聚合物微針陣列，用於增強順鉑（Cisplatin）對A-431表皮樣皮膚腫瘤的治療效果。他們使用TA.HD plus質地分析儀測量微針陣列穿透皮膚的能力。這項研究證明了3D列印微針在提供抗癌藥物體內透皮給藥方面的適用性。
Kent大學的研究人員正在研究一種新型的3D列印空心微針微機電系統，用於控制、個性化的透皮給藥。藥物遞送裝置的進步對於患者治療的個性化和醫療保健的改善至關重要。本文介紹了3DMNMEMS，這是一種結合了3D列印、微針（MNs）和微機電系統（MEMS）的新型設備，允許使用者進行多功能和可控的透皮給藥。空心微針採用立體光刻技術進行設計和3D列印，然後集成到MEMS中。通過採用先進的成像技術，他們即時監測設備輸送的液體在皮膚組織內的分佈。他們使用TA.HD plus質地分析儀測量微針穿透豬皮的能力，並確定穿透力。體內試驗表明，與皮下注射相比，使用3DMNMEMS輸送胰島素可改善糖尿病動物的血糖控制。這些結果證明了3DMNMEMS作為一種用於個性化護理的通用透皮給藥系統的潛力。
Kent大學的科學家們一直在研究優化3D 列印實心微針的設計和製造參數，以提高強度、銳度和藥物輸送。3D列印已成為一種強大的製造技術，並且在製造微針介導的透皮系統中引起了廣泛關注。本文描述了3D列印微針的優化策略，從設計到藥物遞送階段。系統地探討了設計和製造參數與品質和性能之間的關鍵關係。使用TA.HD plus質地分析儀在豬皮上對3D列印微針進行拼接測試。發現列印和列印後設置參數分別影響品質和材料力學性能。結果表明，微針幾何形狀影響穿刺行為、斷裂和塗層形態。通過噴墨塗布的微針在豬皮中的胰島素遞送被證明受微針設計的影響。
Belfast皇后大學的科學家們一直在研究大型微針貼片的透皮給藥效率，目的是將該技術應用於臨床給藥。他們最近發表了一篇題為“人類志願者成功應用大型微針貼片”的論文。微針陣列由志願者自行應用於皮膚，並測量經皮水分損失，以確認成功應用。在SMS的 TA.XT plus質地分析儀上，使用軸向壓縮試驗在設定的力下測量這些貼片的針強度，使用雙面膠帶將陣列連接到質地分析儀的移動測試探針上。使用掌上型數碼顯微鏡監測針頭高度的變化。質地分析儀還用於將微針陣列控制應用於折疊薄膜人造皮膚，以便在薄板展開後檢查每個深度的孔數。
Aveiro大學的科學家們一直在研究魯蘭多糖微針貼片，以有效的透皮給藥來設想糖尿病治療。本研究報告了使用普魯蘭多糖（PL）製備可溶性微針（MN）貼片，普魯蘭多糖是一種具有優異成膜能力的水溶性多糖，用於胰島素的透皮給藥。通過微模壓成功製備了PL-MNs貼片，並顯示出良好的熱穩定性（Tdmax=294°C）和機械性能，如體外皮膚試驗所示，可穿透381μm深度的皮膚。他們使用TA.XT2質地分析儀進行針強度的壓縮試驗以及對基底的滲透試驗。在體外應用於人腹部皮膚後，微針在2小時內溶解，釋放高達87%的胰島素。當在4、20和40°C下儲存4周時，胰島素能夠保留其二級結構，如圓二色譜分光光度法所示。製備的PL-MN對人角質形成細胞無細胞毒性，適合皮膚應用。這些發現表明PL-MNs具有透皮遞送胰島素的潛力，從而避免皮下注射。
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