微针系统力学性能测定

在刺激响应性聚合物微针系统中，力学性能是影响微针刺入皮肤组织、有效释放药物的关键，主要针对微针针体的机械强度和皮肤穿刺性能进行表征。其中，微针的结构设计和材料选择可直接影响力学性能。为了检测微针的力学强度，通常使用质构分析仪和显微镜将挤压后的微针与初始微针针头长度进行测量对比，可根据机械力与长度差的关系，较直观地比较不同聚合物基质下微针的最大抗压极限，从而找到最佳配比。

此外，聚合物的分子量和负载药物量均会影响微针的断裂行为和机械性能。针对微针的平均压缩力、破裂位移、分子量，分析应力-变形曲线，评估其力学性能。

微针的穿刺性能还能够通过针头插入深度判断。其中，针头的间距、长度、厚度及纵横比是影响微针力学性能和插入量的重要因素。为了检测微针穿刺性能，Tas 等选用新鲜猪皮作为皮肤模型，因为它的结构、厚度、毛密度、色素沉着、胶原蛋白和脂肪等与人类皮肤相似，使用龙胆紫染料进行染色。待经皮药物递释后，通过数字显微镜计算穿透皮肤小孔深度计算皮肤穿透效率，以判断微针的穿刺性能。常见的聚合物材料主要有聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 、HA、PVA。其中，PVA 微针的硬度较好，但韧性较差，PVP 微针具有良好的柔韧性，但易变形，HA 微针具有良好的吸湿性、稳定性和保存药物能力，被广泛应用于机械力响应性药物递送系统。