技术资料/正文
444 人阅读发布时间:2025-10-20 11:56
在现代药物递送技术不断革新的今天,微针(Microneedle)技术正成为无创、精准、个体化给药的重要方向。作为微针家族中最具潜力的成员,空心微针(Hollow Microneedle, HMN)凭借其独特的中空结构与可控输送机制,正在推动透皮给药技术迈向智能化与临床实用化的新阶段。
一、微针技术概述
微针是一种微米级针状结构,通常长度小于1000 μm,可在无痛的情况下刺穿皮肤角质层(Stratum Corneum, SC),建立药物进入体内的高效通道。
相较传统注射,微针可显著降低疼痛、避免交叉感染,并支持蛋白质、疫苗、核酸等多种药物制剂的透皮递送。
二、空心微针的结构设计
空心微针的核心在于其“中空+尖端微孔”的复合结构——它实际上是一支微型注射器,却能在微米尺度上完成液体药物的精准注入。
一枚空心微针通常由以下几个部分构成:
针体(Needle Shaft):
微米级的锥形或金字塔形管状结构,负责刺入皮肤并建立通路。
针尖(Tip):
尖端带有直径数微米至数十微米的开口孔口,确保液体药物可顺利通过。
针腔(Lumen):
贯穿针体的中空通道,是药液传输的主干道。
基底层(Base Substrate):
与药液储存腔或给药系统连接,通常用于固定针阵列并传递药液。
当多枚空心微针阵列化排列时,可在极小面积内实现高通量、多点分布式给药,提升药物吸收效率与均匀性。
三、工作原理:从穿透到输送
空心微针的给药过程可分为三个关键阶段:
① 穿透阶段
空心微针在外力作用下轻柔刺破皮肤角质层,进入表皮或真皮层。由于针长仅数百微米,不触及神经末梢,因此几乎无痛感。
② 输送阶段
药液通过针腔与针尖孔口,在外部压力(如泵压)或浓度梯度驱动下被推入皮下组织。
药物扩散速度与输送深度可通过以下参数精准控制:
微针的长度与孔径大小;
药液黏度与注射压力;
针阵列排布密度。
这一阶段实现了真正意义上的定量、可控输送。
③ 吸收阶段
药物进入真皮后,借助丰富的毛细血管和组织液迅速吸收,产生快速起效、稳定持久的药效。
同时,由于避开了胃肠道与肝脏首过代谢,药物的生物利用度显著提高。
四、技术优势与应用价值
✅ 无痛输送:避开神经分布层,患者依从性高;
✅ 精准控释:中空结构可调节药物流速,实现可编程释放;
✅ 高载药量:相较固体微针,药物装载容量更大;
✅ 广泛适应性:适合液体药物、悬浮液及生物制剂。
目前,空心微针在胰岛素输送、疫苗接种、局部麻醉、皮肤治疗及即时生物检测等领域均展现出卓越的应用前景。
六、定制服务
魅罗科技(MeloPEG)专业提供空心微针定制服务,可根据客户需求设计针长、孔径、阵列结构及材料类型,支持硅、金属和聚合物等多种工艺制备,适用于药物输送、疫苗递送及皮肤治疗等领域,助力实现高效、安全、无痛的精准给药解决方案。