مقالة منهجية

تصنيع الإبر الدقيقة البوليمرية فائقة الحدة عبر التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) والآلات الدقيقة والقولبة الدقيقة

DOI:

10.3791/68660

⸱

يوليو 8, 2025

 ,  ,  , 
1School of Biomedical Engineering, International University, Ho Chi Minh City, Vietnam, 2Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه المقالة بروتوكول تصنيع بسيط ومباشر ومبتكر لإنتاج إبر دقيقة بوليمرية بأطراف حادة بشكل استثنائي من خلال القولبة الدقيقة من القوالب الرئيسية التي تم إنشاؤها عبر طحن التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC). النظام المطور فعال من حيث التكلفة ، وسهل البناء ، وقادر على إنتاج إبر دقيقة بحدة استثنائية لتحسين الاختراق ، وبالتالي تحسين أداء التسليم.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اكتسبت الإبر الدقيقة مؤخرا اعترافا بها كطريقة واعدة في توصيل الأدوية عبر الجلد نظرا لطبيعتها طفيفة التوغل وغير المؤلمة ، ويمكن هندستها بمرونة من خلال تعديلات هندسية لتلبية المتطلبات العلاجية المحددة. ومن ثم ، تهدف هذه الدراسة إلى تطوير قوالب رئيسية بالإبر الدقيقة باستخدام تقنية الطحن بالتحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) لإنشاء إبر دقيقة بوليمرية بدرجات متنوعة من الحدة لتعزيز الفعالية العلاجية. في السابق ، نجح فريقنا في تحسين معلمتين مهمتين للتصنيع ، ومعدل التغذية ، وزاوية المنحدر ، أثناء تحليل تأثيرهما على الإبر التي تم الحصول عليها. ومن ثم ، تقدم هذه المقالة مجموعة شاملة من البروتوكولات التجريبية لتصنيع وتقييم أداء إبر النموذج القائمة على البوليمر. علاوة على ذلك ، يوفر هذا العمل أيضا نتائج تمثيلية لإثبات قابلية التكاثر والفعالية العلاجية لإبر العينة. يتوقع فريق البحث لدينا أن هذا البروتوكول المباشر سيمكن الباحثين من إنشاء إبر دقيقة فعالة من حيث التكلفة وعالية الدقة ، وبالتالي تطوير تقنية الإبر الدقيقة لمزيد من التطبيقات الطبية الحيوية ، لا سيما أثناء الوباء.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

برزت الإبر الدقيقة كمرشح واعد لتوصيل الأدوية في السنوات الأخيرة نظرا لطبيعتها غير المؤلمة وذاتية الإدارة أثناء التحايل على استقلاب الكبد من التمريرة الأولى1. استحوذت الإبر الدقيقة على الكثير من الاهتمام في العديد من التطبيقات الطبية الحيوية (على سبيل المثال ، التطعيم ، وعلاج السرطان ، والتشخيص ، ومستحضرات التجميل) ، والتي تتطلب توصيلا دقيقا وطفيفا للعوامل العلاجية أو المواد الأخرى في الجلد أو الأنسجة الأساسية ، مما يعزز فعالية العلاج مع آثار ضارةمحدودة 2.

اعتمادا على التطبيقات المقصودة ، يمكن صنع الإبر الدقيقة بأشكال عديدة (أي صلبة ، مغلفة ، مجوفة ، مسامية ، منتفخة ، وقابلة للذوبان) ، ربما لتطبيقات التشخيص وتوصيل الأدوية عبر الجلد عن طريق اختراق طبقة القرنية3. من منظور هندسي ، تتوفر العديد من تقنيات التصنيع لإنتاج الإبر الدقيقة. من بين هذه ، تعد الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي طريقة دقيقة ومتعددة الاستخدامات ، وتستخدم على نطاق واسع لإنشاء هياكل معقدة ثلاثية الأبعاد بدقة عالية وقدرة على التكيف ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتصنيع القوالب الرئيسية بالإبرةالدقيقة 4. ردا على ذلك ، اقترح فريق البحث لدينا سابقا نهجا محسنا ومنخفض التكلفة ومباشرا ومبتكرا لإنتاج قوالب رئيسية بأطراف فائقة الحادة باستخدام تقنية التصنيع الدقيقباستخدام الحاسب الآلي 5. علاوة على ذلك ، يمكن أيضا صنع الإبر الدقيقة من مجموعة واسعة من المواد (مثل المعادن والسيراميك والبوليمرات). من بين هذه ، ظهرت الإبر الدقيقة البوليمرية على أنها واعدة بسبب توافقها الحيوي وقابليتها للتحلل البيولوجي وعدم سميتها ، مما يجعلها مفيدة للتطبيقات الطبيةالحيوية 6.

تقدم هذه الدراسة بروتوكولا محسنا لتصنيع قوالب الإبر الدقيقة الرئيسية ، والتي تم تصميمها لإنتاج إبر ذات حدة عالية من خلال التصنيع الدقيق باستخدام الحاسب الآلي والقولبة الدقيقة. هذا النهج مستوحى من بحثنا السابق ، الذي استكشف تصنيع القوالب الرئيسية عبر الطحن باستخدام الحاسب الآلي. لمراجعة البيانات والأرقام الداعمة المتعلقة بتحسين معلمات التصنيع (على سبيل المثال ، معدل التغذية ، زاوية المنحدر) ، يتم تشجيع القراء على الرجوع إلى المنشور السابق5. علاوة على ذلك ، يقوم هذا العمل أيضا بتقييم فعالية هذا البروتوكول المقترح من خلال إظهار تصنيع نموذج إبرة دقيقة مطور حديثا قائم على البوليمر. لتعظيم فوائد هذا البروتوكول ، يتم تشجيع القراء على مراعاة مواصفاتهم الهندسية. على سبيل المثال ، تتضمن الاعتبارات الحاسمة اختيار المواد المناسبة وأدوات الطحن والمعلمات المحسنة (مثل معدل التغذية وسرعة المغزل)7. نظرا للدقة العالية والدقة المطلوبة في تصنيع الإبر الدقيقة ، يجب أن تكون عملية الطحن CNC قادرة على إنتاج هياكل تلبي معايير تصميم محددة - مثل قطر الطرف والأشكال الهندسية المتنوعة - مع توفير مرونة أكبر مقارنة بتقنيات الطباعة الحجريةالضوئية 8. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت نسخة الطبق المتماثلة للقالب السلبي PDMS في هذه الطريقة مستوى عال من القابلية للتكرار ، والتي يمكنها تحمل دورات صب متعددة دون تدهور ، مما يجعلها مرشحا محتملا لتصنيع بسيط وفعال من حيث التكلفة للإبر الدقيقة بدرجات مختلفة من الحدة9.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكواشف والمعدات والبرامج المستخدمة في هذه الدراسة مدرجة في جدول المواد.

1. تصنيع قوالب الإبرة الدقيقة القائمة على البولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA)

  1. تصميم قالب Microneedle الرئيسي
    ملاحظة: تم إجراء تصميم القالب الرئيسي بالإبرة الدقيقة باستخدام Fusion 360 (Autodesk ، الولايات المتحدة الأمريكية ، رخصة التعليم) (انظر جدول المواد).
    1. افتح البرنامج في بيئة التصميم وقم بإنشاء رسم تخطيطي جديد.
    2. ارسم مربعا باستخدام وظيفة البثق .
    3. قم بإنشاء تجاويف متدرجة باستخدام أداة Extrude Cut .
    4. قم بإنشاء جسم إبرة دقيقة واحدة كأسطوانة.
    5. استخدم الشطب لطحن الأسطوانة لتشكيل إبرة دقيقة مخروطية الشكل.
    6. قم بإنشاء قالب رئيسي بالإبرة الدقيقة مقاس 10 × 10 باستخدام الأمر Ray .
      ملاحظة: اعتمادا على التطبيقات المقصودة ، يمكن أن تختلف أبعاد الإبر الدقيقة. في هذا البروتوكول ، يتم تشكيل الإبر الموضحة بالأبعاد التالية: الشكل المخروطي ، ارتفاع الإبرة: 600 ميكرومتر ، قطر القاعدة: 400 ميكرومتر ، والمسافة بين الإبر: 1400 ميكرومتر.
    7. مراجعة التصميم ووضع اللمسات الأخيرة عليه للتأكد من دقته واتساقه.
    8. احفظ التصميمات النهائية بتنسيق متوافق (على سبيل المثال ، .f3d) لمزيد من المعالجة.
  2. إعداد التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM)
    1. افتح تصميم القالب في بيئة CAM.
    2. ضع قطعة عمل PMMA مع مخزون في الجزء العلوي من القالب.
    3. قم بإجراء طحن الوجه لإزالة السطح العلوي باستخدام مطحنة مسطحة10.
      ملاحظة: قم بإعداد معلمات التفريز ذات الطرف المسطح ، بما في ذلك قطر الأداة (3 مم) ، ومعدل التغذية (300 مم / دقيقة) ، وسرعة عمود الدوران (3000 دورة في الدقيقة) ، وعمق القطع (1 مم) ، والخطوة فوق (1 مم).
    4. استخدم الطحن الجيبي لتشكيل التجاويف المتدرجة باستخدام مطحنة مسطحة5.
      ملاحظة: قم بإعداد معلمات لوحدة التخريب المسطحة، بما في ذلك قطر الأداة (1 مم) ومعدل التغذية (300 مم / دقيقة) وسرعة عمود الدوران (4000 دورة في الدقيقة) وعمق القطع (0.5 مم) والخطوة فوق (0.3 مم).
    5. قم بتطبيق طحن الجيب مرة أخرى لتشكيل هياكل أسطوانية.
      ملاحظة: قم بإعداد معلمات التفريز ذات النهاية المسطحة، بما في ذلك قطر الأداة (0.8 مم)، ومعدل التغذية (200 مم/دقيقة)، وسرعة عمود الدوران (4000 دورة في الدقيقة)، وعمق القطع (0.2 مم)، والخطوة فوق (0.2 مم).
    6. قم بإنشاء هيكل إبرة دقيقة على شكل مخروطي PMMA باستخدام طحن التجويف5.
      ملاحظة: قم بإعداد معلمات طحن التجويف، بما في ذلك قطر الأداة (0.4 مم) ومعدل التغذية (100 مم / دقيقة) وسرعة عمود الدوران (4500 دورة في الدقيقة) وزاوية المنحدر (1.5 درجة).
    7. لإنشاء G-code لمزيد من المعالجة ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق برنامج الإعداد > إنشاء NC. من علامة التبويب Machine and Post ، حدد Tormach PathPilot كمعالج ما بعد المطلوب. أخيرا ، انقر فوق الزر "نشر " داخل مربع الحوار لإنشاء G-code.
  3. التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) إعداد الآلات الدقيقة
    1. تحضير قطعة عمل بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA)
      1. احصل على كتلة قطعة عمل PMMA بأبعاد: العرض: 30 مم ، الطول: 30 مم ، والارتفاع: 5 مم.
      2. قم بتأمين كتلة PMMA على طاولة المعالجة باستخدام المشابك لمنع أي حركة أثناء الطحن.
    2. إعداد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
      1. استخدم مركز تصنيع ثلاثي المحاور بسرعة دوران قصوى تبلغ 5140 دورة في الدقيقة.
      2. حدد أداة طحن مناسبة وأدخلها في كوليت ER20 ، مع التأكد من تثبيتها بشكل صحيح في عمود الدوران.
    3. عملية القطع
      1. قم بتثبيت قطعة عمل PMMA على نائب آلة CNC.
      2. قم بإعداد نقطة الصفر لتحديد المواقع بدقة بين المطحنة الطرفية وقطعة العمل من خلال المحاور x و y و z.
      3. ابدأ المعالجة باستخدام مسار الأدوات المحدد بواسطة برنامج G-code ومعلمات القطع.
      4. ابدأ القطع الآلي لتصنيع قالب PMMA الرئيسي.
        ملاحظة: يوصى بتطبيق مادة تشحيم الزيت باستمرار على قطعة العمل طوال عملية القطع. أعد ضبط نقطة الصفر (المحور z) بعد تغيير أداة الطحن.
      5. راقب العملية بانتظام للتأكد من دقتها واستقرار الأداة.
        ملاحظة: بمجرد اكتمال الطحن ، قم بإزالة القالب الرئيسي بعناية من آلة CNC
      6. قم بتنظيف السطح المشكل باستخدام الموجات فوق الصوتية لإزالة مواد التشحيم والحطام الزائد.
  4. نسخة طبق الأصل من القالب السلبي
    1. تحضير محلول الصب Polydimethylsiloxane (PDMS)
      1. امزج قاعدة المطاط الصناعي وعامل المعالجة بنسبة 10: 1 (وزن / وزن).
      2. نظف الخليط بالمكنسة الكهربائية لمدة 5 دقائق لإزالة فقاعات الهواء.
    2. عملية تصنيع القوالب السلبية القائمة على PDMS
      1. يسكب خليط PDMS منزوع الغازات فوق قالب PMMA الرئيسي بسمك تقريبي يبلغ 1 مم.
      2. قم بتفريغ القالب المحتوي على الخليط لمدة 5 دقائق إضافية لإزالة فقاعات الهواء.
    3. عملية المعالجة
      1. قم بمعالجة قالب PDMS في فرن على حرارة 90 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة لترسيخ الهيكل.
    4. إزالة العفن والنسخ المتماثل
      1. قم بإزالة القالب المعالج بنظام PDMS بعناية من قالب PMMA الرئيسي باستخدام ملقط.
      2. كرر عملية النسخ المتماثل لإنتاج قوالب PDMS سالبة متعددة من قالب PMMA رئيسي واحد.
        ملاحظة: يمكن إعادة استخدام القوالب السلبية PDMS لتصنيع رقعة الإبرة الدقيقة ، مما يدل على إنتاجية عالية ونهج تصنيع فعال.

2. تصنيع بقع الإبرة الدقيقة البوليمرية

ملاحظة: لتقييم فعالية النظام المقترح ، أظهرنا عملية تصنيع عينة لإنتاج إبر دقيقة نموذجية قائمة على البوليمر تتكون من كحول البولي فينيل (PVA) والبولي فينيل بيروليدون (PVP) والشيتوزان القابل للذوبان في الماء (WCS) ، والتي تم تطويرها مسبقا داخل مختبرنا.

  1. تحضير المحلول البوليمري
    1. تحضير محلول WCS
      1. قم بإعداد محلول WCS بنسبة 3٪ (وزن / حجم) عن طريق إذابة مسحوق WCS مباشرة في الماء المقطر.
        ملاحظة: استخدم أداة النمام المغناطيسية لتسريع معدل الذوبان.
    2. تحضير محلول PVA / PVP
      ملاحظة: يعزز حل PVA / PVP السلامة الهيكلية لرقعة الإبرة الدقيقة من خلال العمل كمادة أساسية داعمة.
      1. تحضير محلول PVA / PVP بتركيز 7.5٪ (وزن / حجم) لكل مادة.
      2. أضف الكمية المحسوبة من الماء المقطر إلى خليط المسحوق.
      3. امزج المحلول باستمرار باستخدام أداة تقليب مغناطيسية أثناء التسخين على حرارة 70 درجة مئوية لمدة 4 ساعات حتى يصبح متجانسا.
      4. قم بتغطية الدورق المحتوي على المحلول بغشاء لمنع التبخر.
  2. تصنيع التصحيح Microneedle
    ملاحظة: تصنيع بقع الإبرة الدقيقة PVA / PVP / WCS من قالب PDMS الذي تم الحصول عليه باستخدام تقنية صب المذيبات.
    1. قم بتوزيع 400 ميكرولتر من محلول WCS الذي تم الحصول عليه على قالب PDMS السالب باستخدام ماصة دقيقة.
    2. ضع القالب في غرفة مفرغة من الهواء ونظفه بالمكنسة الكهربائية لمدة 15 دقيقة لإزالة أي فقاعات هواء والتأكد من أن المحلول يملأ تجاويف القالب بشكل صحيح.
    3. ضع طبقة أخرى من محلول PVA / PVP كمادة أساسية على سطح القالب.
    4. انقل القالب إلى الفرن وجففه على حرارة 65 درجة مئوية لمدة 4 ساعات لتصلب رقعة الإبرة الدقيقة بالكامل.
    5. بمجرد أن تجف ، افصل الرقعة التي تم الحصول عليها بعناية عن PDMS باستخدام الملقط.

3. تقييم بقع الإبرة الدقيقة

  1. تقييم القوة الميكانيكية
    1. الإعداد التجريبي لقياس السلامة الهيكلية بالإبرة الدقيقة
      ملاحظة: أجريت هذه التجربة باستخدام نظام مطور ذاتيا. باختصار ، يتكون الجهاز من (1) محطة اختبار القوة ، (2) واجهة برمجية ، (3) مجهر USB ، و (4) خلية تحميل 10 N.
    2. تركيب برنامج القياس
      1. قم بتنزيل ثلاثة ملفات تشغيل من حزمة البرامج "التكوين التلقائي لحقن الإبرة" المتوفرة بأنواع مختلفة <.exe> و و ، في الملف التكميلي 1 ، والملف التكميلي 2 ، والملف التكميلي 3. تتوافق هذه الملفات مع تثبيت برنامج القياس الميكانيكي هذا.
        ملاحظة: لتشغيل النظام ، يفتح المستخدمون ملف <.exe> فقط ، بينما الملفات الأخرى عبارة عن ملفات تكوين ولا تتطلب تفاعلا مباشرا.
    3. إجراء القياس
      1. ضع إبرة دقيقة واحدة على سطح المرحلة الدقيقة ، والتي يتم توصيلها بشريط على الوجهين.
      2. اضبط سرعة الحركة على 40 مم / ساعة.
      3. اضبط المسافة بين المستشعر وطرف الإبرة الدقيقة حتى يتصل المستشعر مباشرة بطرف الإبرة.
      4. سجل الرسم البياني لإزاحة القوة التي تم إنشاؤها بواسطة برنامج القياس.
      5. كرر التجربة ثلاث مرات لكل عينة.
  2. تقييم الاختراق
    1. الإعداد التجريبي لقياس اختراق الإبرة الدقيقة
      1. قم بإعداد كومة من ثماني طبقات من صفائح أغشية البارافين (PF) بسمك 125 ميكرومتر لكل منها.
      2. ضع مكدس PF وقم بتثبيته على سطح المرحلة الدقيقة لتحقيق الاستقرار أثناء التجربة.
    2. مرفق الإبرة الدقيقة
      1. قم بتوصيل إبرة دقيقة واحدة بخلية تحميل ميكانيكية للإدخال الرأسي المناسب.
    3. إجراء الإدراج
      1. اضبط خلية الحمل المرفقة بإبرة دقيقة للتحرك لأسفل بسرعة ثابتة تبلغ 40 مم / ساعة في مكدس PF.
    4. جمع البيانات وتحليلها
      1. قم بإزالة الإبرة الدقيقة من مكدس PF.
      2. افتح طبقات PF بعناية لكشف كل ورقة.
      3. راقب مكدس PF غير المطوي تحت المجهر لحساب عدد فتحات الاختراق في كل طبقة.
      4. كرر التجربة ثلاث مرات لكل عينة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه الدراسة بروتوكولا لتصنيع قوالب الإبر الدقيقة الرئيسية ، والتي تم تصميمها لتحقيق إبر دقيقة حادة بشكل استثنائي باستخدام الطحن الدقيق باستخدام الحاسب الآلي. لفحص البيانات حول حدة الأطراف ، يتم تشجيع القراء على الرجوع إلى المنشور السابق5. يوضح الشكل 1 العرض التخطيطي لتصميم القالب الرئيسي بالإبرة الدقيقة بأبعاده. يوضح الشكل 2 تحويل التصميم التخطيطي إلى تعليمات طحن عبر CAM. بعد إعداد CAM ، يتم تنفيذ تصنيع الطحن الدقيق للقوالب ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

طورت هذه الدراسة بروتوكولا تجريبيا فريدا لتصنيع قوالب رئيسية لإنتاج إبر دقيقة بوليمرية بحدة ممتازة من خلال التصنيع الدقيق باستخدام الحاسب الآلي والقولبة الدقيقة. في المقام الأول ، يتضمن هذا النهج دمج التصميم التخطيطي مع تصنيع قالب رئيسي عبر الطحن باستخدام الحاسب الآلي ، متبوعا بسلسلة من عمليات القولبة الدقيقة لإنشاء بقع إبرة دقيقة. لفترة طويلة ، تم استخدام القولبة الدقيقة على نطاق واسع نظرا لقدرتها على إنتاج هياكل مجهرية معقدة وقابلة للتكرار بدقة عالية ، وهو مناسب للتصنيع على نط...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يعلنون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تمويل هذا البحث من قبل جامعة فيتنام الوطنية في مدينة هو تشي منه (VNU-HCM) بموجب رقم المنحة DN2023-28-01.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مركز تصنيع ثلاثي المحاورمطحنة Tormach PCNC 1100CNC لقطع المواد
حقن الإبرة التلقائي برنامجقياس ميكانيكيمطور
ذاتيا الماء المقطرCole-Parmer WS-200 Series Stuart Water Stills
Fusion 360 ، الإصدار التعليميAutodesk ، الولايات المتحدة الأمريكيةبرنامج التصميم (https://www.autodesk.com/asean/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription)
برنامج ImageJالمعاهد الوطنية للصحة ، الولايات المتحدة الأمريكيةتحليل الصور
PolydimethylsiloxaneSYLGARD 184 مجموعة المطاط الصناعي للسيليكون1330-20-7تستخدم للقوالب السلبية
بولي ميثيل ميثاكريلاتتستخدم في القوالب الرئيسية
كحول البولي فينيل سيجما ألدريتش ، الولايات المتحدة الأمريكية9003-39-8 مادة الإبرة الدقيقة
بولي فينيل بيروليدونسيجما ألدريتش ، الولايات المتحدة الأمريكية9002-89-5مادة الإبرة
الدقيقة Rhodamine BSigma Aldrich ، الولايات المتحدة الأمريكية83689-1Gنموذج المخدرات
القابل للذوبان في الماء الشيتوزان   ؛مادة الإبرة الدقيقة
تكوين

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ahmad, N. F. N., Ghazali, N. N. N., Wong, Y. H. Concept design of transdermal microneedles for diagnosis and drug delivery: A review. Adv Eng Mater. 23 (12), (2021).
  2. Nguyen, T. D., Nguyen, T. H., Vo, V. T., Nguyen, T. Q. Panoramic review on polymeric microneedle arrays for clinical applications. Biomed Microdevices. 26 (4), 41(2024).
  3. Kim, J., Jeong, J., Jo, J. K., So, H. Hollow microneedles as a flexible dosing control solution for transdermal drug delivery. Mater Today Bio. 32, 101754(2025).
  4. Malek-Khatabi, A., Faraji Rad, Z., Rad-Malekshahi, M., Akbarijavar, H. Development of dissolvable microneedle patches by CNC machining and micromolding for drug delivery. Mater Lett. 330, 133328(2023).
  5. Pham, H. P., Vo, V. T., Nguyen, T. Q. Optimizing CNC milling parameters for manufacturing of ultra-sharp tip microneedle with various tip angles. Drug Deliv Transl Res. 15 (7), 2431-2447 (2024).
  6. Kulkarni, D., et al. Polymeric microneedles: An emerging paradigm for advanced biomedical applications. Sci Pharm. 91 (2), 27(2023).
  7. Krimpenis, A. A., Fountas, N. A., Ntalianis, I., Vaxevanidis, N. M. CNC micromilling properties and optimization using genetic algorithms. Int J Adv Manuf Technol. 70 (1-4), 157-171 (2014).
  8. Sonetha, V., Majumdar, S., Shah, S. Step-wise micro-fabrication techniques of microneedle arrays with applications in transdermal drug delivery - A review. J Drug Deliv Sci Technol. 68, 103119(2022).
  9. Lima, R. A. The impact of polydimethylsiloxane (PDMS) in engineering: Recent advances and applications. Fluids. 10 (2), 41(2025).
  10. Selvam, M. D., Karuppusami, G., Dawood, A. K. S. Optimization of machining parameters for face milling operation in a vertical CNC milling machine using genetic algorithm. ESTIJ. 2 (4), 544-548 (2012).
  11. Smith, E., et al. Vac-and-fill: A micromoulding technique for fabricating microneedle arrays with vacuum-activated, hands-free mould-filling. Int J Pharm. 650, 123706(2024).
  12. Makvandi, P., et al. Engineering microneedle patches for improved penetration: Analysis, skin models and factors affecting needle insertion. Nano-Micro Lett. 13, 1-41 (2021).
  13. Larrañeta, E., et al. A proposed model membrane and test method for microneedle insertion studies. Int J Pharm. 472 (1-2), 65-73 (2014).
  14. Pham, H. P., Le, M. P., Tran, L. G., Nguyen, T. Q. Fabrication and evaluation of silk microneedle using replica molding from milled master mold. IFMBE Proc. 95, 573-582 (2024).
  15. Hassanin, H., Jiang, K. Net shape manufacture of freestanding ceramic micro-components through soft lithography. Micromanuf Eng Technol. 2, 239-256 (2015).
  16. Tang, T. N., et al. Fabrication of silver nanoparticle-containing electrospun polycaprolactone membrane coated with chitosan oligosaccharides for skin wound care. J Sci Adv Mater Devices. 8 (3), 100582(2023).
  17. Wong, S. Y., Chuah, J. H., Yap, H. J. Technical data-driven tool condition monitoring challenges for CNC milling: A review. Int J Adv Manuf Technol. 107 (11-12), 4837-4857 (2020).
  18. Mandal, S. Applicability of tool condition monitoring methods used for conventional milling in micromilling: A comparative review. J Ind Eng. 2014, 1-8 (2014).
  19. Oliveira, C., et al. Microneedles' device: Design, fabrication, and applications. Macromol. 4 (2), 320-355 (2024).
  20. Li, Y., Huang, H., Qu, X. Viscosity and melt rheology of metal injection moulding feedstocks. Powder Metall. 42 (1), 86-90 (1999).
  21. Tan, L. T., Teo, Y. Y., Lee, C. H., Lim, B. H. Perfect molding challenges and the limitations. Proc IEEE Electron Packag Technol Conf. 2017, 1-6 (2017).
  22. Tamez-Tamez, J. I., et al. Assessment of geometrical dimensions and puncture feasibility of microneedles manufactured by micromilling. Int J Adv Manuf Technol. 126 (11-12), 4983-4996 (2023).
  23. Ahn, B. Optimal microneedle design for drug delivery based on insertion force experiments with variable geometry. Int J Control Autom Syst. 18 (1), 143-149 (2020).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

الفيديو قريباً

مقالات ذات صلة