میکرونادلز به موادی شامل فلز، سیلیکون، دی اکسید سیلیکون، شیشه، نیکل، تیتانیوم، و پلیمرهای زیست تخریب پذیر و غیره اشاره دارد که با استفاده از فناوری سیستم میکروالکرومکانیکی (MEMS) به ارتفاع ۱۰ تا ۲۰ میکرومتر و عرض ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر ساخته می شوند. سوزن های جامد یا توخالی به اندازه میکرون.
انواع ریز سوزن ها
موادی که برای ساخت میکرو سوزن ها استفاده می شوند عمدتاً شامل فلز، سیلیکون، دی اکسید سیلیکون، و پلیمرهای زیست تخریب پذیر هستند. ریز سوزن های مواد مختلف دارای ویژگی ها و استفاده های متفاوتی هستند.
1. میکروندل فلزی
فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، و نیکل معمولاً از موادی برای ساخت میکرونزل های فلزی استفاده می شوند. میکرو سوزن های فلزی عملی مختلفی را می توان با برش لیزری، اتش، آبکاری، یا ماشینکاری فوق العاده دقیق تهیه کرد. میکرو سوزن های فلزی در تکنولوژی ارزان و ساده هستند. آنها برای تولید دسته ای تایوانی مناسب هستند. تیز و سخت هستند. آنها آسان به سوراخ کردن پوست و شکستن در پوست نیست. آنها برای بدن انسان بی ضرر هستند. آنها مواد خوبی برای ساخت میکروندل هستند. میکرو سوزن های فلزی همچنین می توانند توسط آبکاری فلز به طور کامل یا جزئی بر روی پلیمر یا میکرو قالب های سیلیکونی تهیه شوند.
2. سیلیکون و سیلیکون دی اکسید microneedles
مواد سیلیکون و سیلیکون دی اکسید معمولاً موادی برای ساخت میکرو سوزن ها استفاده می شوند. آن ها دارای خواص سنجش و الکترومکانیکی خوبی هستند و فرایندهای میکروماشینگ آن ها بالغ است. تولید انبوه آن آسان است، اما هزینه پردازش آن بیشتر از هزینه میکرونل های فلزی است و شکستن و ماندن در پوست آسان است که عاملی محدود کننده توسعه آن است. میکروسوزن های سیلیکونی تیز و نازک می توانند ناراحتی بدن انسان را کاهش دهند، اما سطح ماده سیلیکونی پروتئین را جذب خواهد کرد که چسبش سلول های سفید خون و میکروسوزن ها را ترویج خواهد کرد و منطقه سوراخ شده ممکن است پاسخ استرسی تولید کند، بنابراین میکروسوزن های سیلیکونی نمی توانند مستقیماً مورد استفاده قرار گیرند درمان بدن انسان نیاز به اصلاح در سطح آن دارد ، مانند پوشش با لایه نازکی از زلین برای بهبود زیست سازش پذیری آن. علاوه بر این، سختی میکرونل های سیلیکونی قوی تر از مواد دیگر است، اما شکستن آن ها نیز شکننده و آسان است.
3. ریز سوزن پلیمر
به منظور افزایش ایمنی ریز سوزن ها، میکرونزل های پلیمری زیست تخریب پذیر به جهت دیگری در توسعه میکرونزل ها تبدیل شده اند. میکروندل های پلیمری دارای زیست سازش پذیری خوب، زیست تخریب پذیری، و هزینه کم هستند. همراه با ظهور بی پایان مواد پلیمری جدید، میکروندل های پلیمری چشم انداز تحقیقات و کاربرد خوبی خواهند داشت. با این حال، در مقایسه با میکرونل های فلزی و میکرونل های سیلیکونی، قدرت این نوع ریز سوزن ها ضعیف است، تغییر شکل پلاستیک تحت فشار خاصی رخ خواهد داد، و سوراخ کردن پوست دشوار خواهد بود. انتخاب مواد و تکنولوژی پردازش نیاز به بهبود دارد.
به طور خلاصه، اگرچه مواد سیلیکونی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و در روش های پردازش بالغ می شوند، اما نسبتاً گران قیمت، شکننده، و زیست سازگار نیستند، در حالی که بسیاری از فلزات بسیار ارزان تر، قوی، و زیست سازگار هستند، پلیمرها گران قیمت نیستند، و زیست سازگار و زیست سازگار هستند. رسیدگی به آن تخریب پذیر و آسان است، اما خواص مکانیکی آن به اندازه دو تای اول خوب نیست. بنابراین ریز سوزن های نسبتاً صحبت کننده، فلزی و پلیمری چشم انداز توسعه امیدوارکننده تری دارند.
