微針系統力學性能測定

在刺激響應性聚合物微針系統中，力學性能是影響微針刺入皮膚組織、有效釋放藥物的關鍵，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，微針的結構設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，通常使用質構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，可根據機械力與長度差的關系，較直觀地比較不同聚合物基質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，因為它的結構、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。待經皮藥物遞釋后，通過數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、穩定性和保存藥物能力，被廣泛應用于機械力響應性藥物遞送系統。