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微針的機械度性能測定如何測定

點擊次數(shù):1442 更新時間:2023-02-22

微小的尺寸也使微針在強度和剛度上存在先天不足,如微針刺入過程中存在較多的力學(xué)問題,影響其穿刺有效性; 微針使用過程中存在的安全性問題,如微針斷裂造成有害殘留等; 較其他劑型而言,微針的載藥量較小; 微針的微創(chuàng)給藥對皮膚造成的影響等。其中,微針的穿刺性能是微針能否成功應(yīng)用的決定性因素,也是限制微針發(fā)展與推廣的一個關(guān)鍵,尤其是對由聚合物材料制備的可溶性微針來說至關(guān)重要。在穿刺過程中,由于皮膚的不均勻性、刺入過程中不可避免地移動等原因,微針會受到各種各樣的力,而當外界的力達到一定程度時,會使微針發(fā)生斷裂、彎曲等形變,影響微針的穿刺性能。因此,微針需要有一定的機械強度去克服這些因素可能帶來的失敗,且不同的穿刺方式、生物因素等都會影響微針的穿刺性能。


上海保圣TA.XTC-20微針強度測試儀可以作為一種單獨的體外方法模擬微針在體內(nèi)的穿刺過程,表征微針的機械性能和力學(xué)行為。應(yīng)用于介孔微針強度 mesoporous microneedles (MMN) 應(yīng)力-應(yīng)變stress–strain分析、微針尺寸力學(xué)效果評價,可對實心微針、空微針、棱形硅微針silicon microneedle、金涂層固體硅微針脆性測試,金屬微針硬度測定,聚合物微針強度測定、陶瓷納米微針、水凝膠微針應(yīng)力測定、玻尿酸微針彈性模量測定,微針(MN)透皮性能測定。


微針機械強度測試方案—微針斷裂性、微針斷裂力能測定。


根據(jù)微針(MN)力-位移曲線圖,可以分析初微針的屈服強度MNs yielding force以及微針破裂強度測定MN breaking force。以上實驗數(shù)據(jù)為TA.XTC-20微針強度測試儀對于微針陣列進行測定,通過較高的采集率清楚的獲取到兩個微針分別在599um及651um處發(fā)生了斷裂,斷裂力分別是25.680N及25.757N。微針斷裂呈現(xiàn)出的力值相對重復(fù)性較高,斷裂位移值稍有差異。以此數(shù)據(jù)為該微針的臨床使用效果進行評估。


微針機械強度測試方案—微針壓變性能


韌性材料制備的微針在探頭下壓的過程中力-位移曲線不存在突降,表明微針只發(fā)生了形變而沒有斷裂。采用上海保圣微針強度測試儀通過在設(shè)定相同位移值前提下,分析力-位移曲線的縱坐標來評判微針的機械性能,應(yīng)力越大表明微針的機械強度越大。


微針機械強度測試方案—微針皮膚穿刺實驗


雖然測定微針的斷裂力和壓變性能可在不使用離體皮膚,的情況下模擬微針的理論穿刺過程,預(yù)測微針的穿刺有效性,但由于微針使用過程對穿刺的影響、皮膚與不銹鋼板等平面存在較大差異等原因,微針實際的刺入效果是無法通過斷裂力或壓變性能準確預(yù)測的。因此,多數(shù)研究采用生物組織( 通常是離體人皮膚或動物皮膚) 來考察微針真實的穿刺性能。


上海保圣高精度力學(xué)分析儀器TA.XTC-20特別適用于高精度材料物性品質(zhì)研究,反應(yīng)靈敏,根據(jù)樣品形態(tài)可智能調(diào)節(jié)追蹤速率,對于微針、微球、微膠囊等精細樣品力學(xué)性能準確測定。


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