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微針系統(tǒng)力學性能測定

更新時間:2023-07-10點擊次數(shù):1084

在刺激響應(yīng)性聚合物微針系統(tǒng)中,力學性能是影響微針刺入皮膚組織、有效釋放藥物的關(guān)鍵,主要針對微針針體的機械強度和皮膚穿刺性能進行表征。其中,微針的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇可直接影響力學性能。為了檢測微針的力學強度,通常使用質(zhì)構(gòu)分析儀和顯微鏡將擠壓后的微針與初始微針針頭長度進行測量對比,可根據(jù)機械力與長度差的關(guān)系,較直觀地比較不同聚合物基質(zhì)下微針的最大抗壓極限,從而找到最佳配比。

此外,聚合物的分子量和負載藥物量均會影響微針的斷裂行為和機械性能。針對微針的平均壓縮力、破裂位移、分子量,分析應(yīng)力-變形曲線,評估其力學性能。

微針的穿刺性能還能夠通過針頭插入深度判斷。其中,針頭的間距、長度、厚度及縱橫比是影響微針力學性能和插入量的重要因素。為了檢測微針穿刺性能,Tas 等選用新鮮豬皮作為皮膚模型,因為它的結(jié)構(gòu)、厚度、毛密度、色素沉著、膠原蛋白和脂肪等與人類皮膚相似,使用龍膽紫染料進行染色。待經(jīng)皮藥物遞釋后,通過數(shù)字顯微鏡計算穿透皮膚小孔深度計算皮膚穿透效率,以判斷微針的穿刺性能。常見的聚合物材料主要有聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 、HA、PVA。其中,PVA 微針的硬度較好,但韌性較差,PVP 微針具有良好的柔韌性,但易變形,HA 微針具有良好的吸濕性、穩(wěn)定性和保存藥物能力,被廣泛應(yīng)用于機械力響應(yīng)性藥物遞送系統(tǒng)。

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