Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Изготовление мастер-формы для микроигл с отверстием для воздуха размером в микрон

1.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/69679

⸱

5 декабря 2025 г.

 ,  ,  ,  , 
1Department of Digital Anti-Aging Health Care, Inje University, 2Department of Biomedical Engineering, Inje University

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

В этой статье представлен уникальный метод изготовления мастер-форм с вентиляционным отверстием, чтобы предотвратить захват воздуха при литье вязкого полимера, что позволяет изготовить желатиновые микроиглы с острыми кончиками. Уменьшая объём отливки высоковязкого желатина, можно было также изготовить тонкостенные полые пирамидальные микроиглы.

Аннотация

Микроиглы (MN) — это новая система доставки лекарств, способная проникать через кожный барьер минимально инвазивным способом для доставки лекарств. Поскольку они менее болезненны, чем инъекции, и просты в использовании, они всё шире применяются в косметической и фармацевтической сферах. Традиционное изготовление в Миннесоте включает создание мастер-формы и последующее производство MN в этой форме. Основные методы изготовления мастер-формы включают микроэлектромеханические системные процессы, металлообработку и 3D-печать. Однако основным недостатком мастер-форм, производимых такими методами, является то, что воздух может застревать внутри формы при литье очень вязкого полимера, используемого для изготовления MN. В результате кончики MN могут не сформироваться полностью. В производстве массива MN это может снизить надёжность MN-структур. В данном исследовании предложено решение проблемы захвата воздуха, которое предполагает формирование микромасштабного вентиляционного отверстия (AVH) на кончике основной формы. AVH позволяет воздуху выходить, но предотвращает утечку вязкой жидкости во время процесса отверждения. Поскольку традиционные методы обработки металла или 3D-печати имеют ограничения по разрешению, для создания главной формы с AVH использовалась кремниевая микрообработка. Длина боковых сторон изготовленного AVH варьировалась от 1,4 до 7,0 мкм. Используя эту форму, мы успешно изготовили желатиновые MN высотой 375 мкм с острыми наконечниками. Кроме того, контролируя объём нанесенного желатина, были изготовлены тонкостенные полые пирамидальные МН с толщиной стенок 23 мкм и внутренним объёмом полости 0,027 мкл. Поскольку главная форма с AVH позволяет производить как водорастворимые, так и водорастворимые MN, она может служить высокоэффективной системой доставки лекарств следующего поколения для применения в косметических и биомедицинских областях.

Введение

Микроиглы (MN) — это новая система доставки лекарств, способная неинвазивно проникать через кожный барьер для доставки препаратов. Этот метод преодолевает низкую биодоступность перорального введения и риск боли и инфекций приинъекциях 1. Благодаря простому использованию и высокому соблюдению требований пациентов, MN получили расширенное применение вкосметике 2,вакцинах 3, мониторингебиомаркеров 4 и доставке полимерныхпрепаратов 5.

Методы изготовления MN обычно включают методыформовки 6. Формы, используемые для литья MN, изготавливаются методом металлическойобработки 7 и3D-печати 8. Однако одним из препятствий для использования этих методов является необходимость дорогого оборудования и оборудования. Кроме того, из-за ограничений разрешения сложно получить кожу проникающие структуры, используемые в качестве MN. Кроме того, для получения биоразлагаемых MN 9,10 используются очень вязкие материалы. Когда материал MN наносится на форму, воздух, захваченный в микроструктурах формы, может препятствовать правильному формированию кончиков MN и снижать выход MNмассив 11. Исследования сообщали о методах решения этих проблем, таких как центробежноелитье 12, вакуумное дегазирование с использованиемкамеры 13 и гидрофильная обработка поверхностиформы 14, которые, как сообщается, смягчают эту проблему. Тем не менее, необходим более простой и эффективный процесс изготовления на основе формы.

Обычно растворяющие MN изготавливаются путём смешивания целевого соединения с водорастворимым полимером в жидкой форме и литья смеси вформу 15. С водорастворимыми веществами производство относительно простое с помощью простых процедур, таких как растворение целевого соединения в дистиллированной воде и смешивание с растворимымполимером 16. Однако с нерастворимыми в воде веществами необходимо разработать отдельный процесс для их загрузки в MN. Например, нерастворимый препарат можно растворить в ко-растворителе вода/этанол и смешать, затем вакуумно концентрировать, фильтровать и сублимировать в качестве предварительной обработки, а затем смешивать с растворимым полимером для полученияMNs 17. Этот процесс загрузки нерастворимых препаратов в МН сложен и занимает много времени. Поэтому необходимо разработать более эффективный процесс изготовления и метод точного прогнозирования количества загруженного чистого препарата. Помимо смешанного типа препаратов, необходимо также разработать методы изготовления MN, которые хранят препарат в отдельном пространстве.

Чтобы решить две вышеупомянутые проблемы, в этом исследовании была изготовлена кремниевая главная форма для производства MN, которая предотвращает задержку воздуха при литье вязкого полимера, и подтвердила её полезность. Во время литья полимера для изготовления в Миннесоте, когда вязкий полимер заполняет полость формы, остаточный воздух внутри камеры естественным образом выводится, и полость полностью заполняется. Из-за высокой вязкости этот процесс заполнения останавливается, не выходя полимер из формы. Благодаря этому процессу можно точно воспроизвести геометрию формы, а также изготовить MN с острыми наконечниками. Когда объём вязкого полимера меньше внутреннего объёма полости формы, вязкий полимер движется вдоль наклонных стенок формы к выходу воздуха, так что MN образуется с пустой внутренней поверхностью. Рисунок 1 описывает типичный метод изготовления MN с использованием обычной формы (1) и нашу ключевую концепцию главной формы с AVH (2).

Этот протокол использовал двусторонний процесс травления на кремниевой пластине для получения формы с микромасштабным AVH на задней стороне. После нанесения полимера в вакуум вязкий полимер заполняет полость формы, образуя MN с острым наконечником. Контролируя объем выдаваемого материала MN, мы можем изготовить либо стандартный твёрдый MN (с заполненной внутри), либо, если подается меньший объём, полый MN, где вязкий полимер покрывает поверхность формы до определённой толщины, оставляя пустую внутреннюю поверхность. Это обеспечивает универсальный процесс изготовления различных типов MN.

Желатин был выбран в качестве матричного материала для производства MN, поскольку он обеспечивает высокую биосовместимость и благоприятные механические свойства, а также обладает широкой доступностью, низкой стоимостью, водорастворимостью и биоразлагаемостью как белоковый биоматериал, широко используемый в биомедицинских приложениях и в растворяющих или гидрогелевых системахMN 18,19. Предыдущие исследования также показали, что желатиновые или желатино-метакрилоиловые МН могут проникать сквозь кожу без изгибов и переломов, подтверждая, что желатиновые сети обеспечивают достаточную механическую прочность и структурную целостность для надёжного вставления кожи20,21.

Для материала, используемого в производстве MN, был приготовлен желатиновый раствор 10,31% (w/v) путём смешивания 1 г желатина с 9 мл дистиллированной воды. Согласно литературе, вязкость желатинового раствора 10% (w/v) при 25 °C составляет 39,43–46,63 мПа·с 22, а разница концентраций между желатиновым раствором 10,31% (w/v) и эталонным раствором 10% (w/v) составляет 0,31%, при этом оба значения находятся в диапазоне вязкости 6,64-429 мПа·с, при котором водные полимерные формулы успешно применялись для изготовленияMNs 23 на основе форм, что указывает на то, что существующий подход с AVH с поддержкой формы, в принципе, применим к водным полимерным растворам, вязкость которых находится в этом диапазоне.

С помощью контролируемого литья в этом исследовании были изготовлены и сравнивались два типа MN, выбрав их вместо пористых MN, которые демонстрируют компромисс между пористостью и механической прочностью, что снижает механическуюпрочность 24: твёрдый MN, демонстрирующий высокую механическую прочность и надёжность вставки с превосходной эффективностью пробивания кожи25, а также полый MN, способный хранить нерастворимые в воде препараты внутри своей полости, что обеспечивает высокую применимость для последующего превращения в загруженные лекарствами твёрдые MNконструкции 26. Когда препарат можно смешивать с материалом иглы, твёрдые MN подходят, тогда как полые MN подходят для плохорастворимых веществ, которые трудно смешивать.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Работа в контролируемой, чистой среде и калибровка всего оборудования перед началом работы крайне важны. Рекомендуется использовать специальные инструменты для каждого этапа, чтобы избежать перекрёстного загрязнения, соблюдать установленные времена выпечки и охлаждения, а также следовать по порядку этапам протокола. Реагенты и используемое оборудование перечислены в Таблице материалов.

1. Изготовление кремниевых главных форм

  1. Выполните очистку Piranha на кремниевой пластине диаметром 4 дюйма, толщиной 525 мкм (100) с двух сторон полированной (DSP) кремниевой пластины (H2SO4 + H2O 2 = 4:1, 120 °C, 10 мин).
    ВНИМАНИЕ: Раствор пираньи резко реагирует с органическими веществами и несёт риск сильного выделения тепла и образования газа. Всегда медленно перемешивайте, добавляя перекись водорода в вытяжку, и носите защитный щит, кислотостойкий фартук и перчатки. После использования соберите весь оставшийся раствор и промывайте как кислотные окисляющие отходы в кислотостойком контейнере с вентиляционной вентиляцией. Не нейтрализуйте в лаборатории. Запросить вывоз через институциональную программу EHS по опасным отходам в соответствии с национальными лабораторнымиправилами 27.
  2. Проведите сухое-влажно-сухое термическое окисление при 1100 °C в течение 90 минут, чтобы образовать тепловой оксидный слой толщиной ~0,6 мкм (рисунок 2A).
  3. Фотолитография на фронтальной стороне: выполните следующие шаги на передней стороне пластины.
    1. Нанесите спин-слой AZ GXR-601 фоторезист (14 cP) при 3000 об/мин на 35 секунд. Затем мягко запекайте при 90 °C в течение 1 минуты.
    2. С помощью масочного элайнера подвергайте пластину воздействию ультрафиолета (365 нм, 10 мВт/см²) в течение 5 секунд, а затем проявляйте её в 2,38% (с ч/ш) ТМА-проявителем в течение 1-2 минут.
      ВНИМАНИЕ: TMAH токсичен, если всасывается через кожу. Держите её в капюшоне с дымом и надевайте двойные нитриловые перчатки, защитные очки и фартук. В случае контакта с кожей немедленно смойте водой. После использования собирайте отходящие растворы и промывайте сильно щелочные четвертично-аммиачные отходы в специальном контейнере. Не смешивайте с кислотами или окислителями. Подайте заявку на вывоз в EHS с соблюдением установленных процедур обработкиотходов 27.
    3. Жестко запекайте пластину при 100 °C в течение 2 минут.
  4. Фортирование спереди:
    1. Поместите узорную пластину в камеру для травления ICP и проведите сухую травлю в течение 2-3 минут, чтобы выборочно удалять открытый тепловой оксидный слой.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Установите газы (CHF 3/CF4) на 10/30 sccm, RF мощность на 50 Вт (ICP мощность 900 Вт) и давление на 3,8 мТорр. Скорость травления оксида при таких условиях составляет ~260 нм/мин.
    2. Вынимите пластину из камеры и снимите фоторезист с помощью PR-стриппера (растворитель на основе аминов, нагретый до 60 °C в течение 10 минут в статической ванне без ультразвукового перемешивания) (рисунок 2B).
    3. Налейте 30% (в/с) раствор KOH (или 20% (с раствором TMAH) в травильную ванну и накройте её.
    4. Поместите травительную ванну в ванну постоянной температуры и установите температуру на 90 °C.
    5. После предварительного нагрева в течение 1 часа откройте крышку, погрузите кремниевую пластину в раствор и начните травление. Скорость травления составляет ~0,85 мкм/мин.
    6. После травления минимум 440 минут снимите силиконовую пластину и прополосните её водой.
    7. Осмотрите травленную поверхность под микроскопом, чтобы убедиться, что образовалась V-образная канавка. (Рисунок 2C).
      ВНИМАНИЕ: KOH — это сильное щелочное травление, которое может вызывать сильные ожоги кожи и глаз. Всегда работайте в капюшоне с дымом и носите защитный щиток, очки химической безопасности, перчатки полноразмерных химически устойчивых к ним и фартук. Если вы подверглись воздействию, немедленно промыйте место водой не менее 15 минут и обратитесь за медицинской помощью. После использования собирайте использованный раствор и загрязнённые материалы как щелочные неорганические опасные отходы в совместимые контейнеры. Чётко маркируйте и запросите утилизацию через программу EHS по опаснымотходам 27.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Размер отверстия травления составляет 530 мкм × 530 мкм, а глубина самотравления — 375 мкм. Поскольку травление анизотропное, процесс автоматически останавливается на такой глубине.
  5. Выполните очистку кремниевой пластины Piranha.
  6. Проведите термическое влажное окисление при 1100 °C в течение 90 минут, чтобы образовать новый тепловой оксидный слой.
  7. Фотолитография обратной стороны: на обратной стороне пластины выполните фоторезистовое покрытие, экспонирование, проявку и выпечку с той же процедурой и условиями, что и в шаге 1.3.
  8. Узор обратного оксида: Проведите буферное оксидное травление (BOE) (HF:NH 4F = 1:7) для формирования узора оксида обратной стороны, затем удалите фоторезист с помощью стриппера (рисунок 2D).
    ВНИМАНИЕ: раствор BOE содержит HF, который может проникать в кожу и вызывать задержку повреждения тканей (некроз) и гипокальциемию. Всегда работайте в вытяжке с дымом и носите перчатки, устойчивые к HF (вместо нитриловых перчаток). После использования соберите все жидкости и твердые вещества, содержащие HF, в контейнеры HDPE, чётко обозначенные как отходы HF/BOE. Держите гель с глюконатом кальция рядом и запрашивайте немедленный вывоз EHS согласно протоколам по отходам27, 28.
  9. Во время травления BOE проведите проверку DI-увлажнения воды, чтобы контролировать конечную точку травления.
    1. Учитывая скорость травления теплового оксида BOE (110-120 нм/мин), по мере приближения времени завершения ненадолго окуните кремниевую пластину в деионизированную воду и удалите её, чтобы наблюдать за смачиванием капель воды.
    2. Подтвердите, что оксид был избирательно удален (что указывает на отсутствие увлажнения воды), что ознаменовало завершение термического удаления оксидов.
  10. Проведите обратное анизотропное травление кремния при тех же условиях, что и в шаге 1.4, при 90 °C в течение ~180 мин (рисунок 2E).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Учитывая допуск толщины пластины ±25 мкм, начинайте проверять образование сквозного отверстия примерно через 150 минут (например, с помощью микроскопа), чтобы определить, когда остановить травление.
  11. После завершения травления на обратной стороне выполните BOE погружение, чтобы удалить остатки оксида с травленной пластины (рисунок 2F).
  12. Проведите DI-проверку на увлажнение воды и убедитесь, что весь оксид удалён (наблюдается эффект «листа»).
  13. Проведите гидрофобную обработку поверхности травленной кремниевой пластины с использованием плазменного осаждения C4F8 на травлении ICP (60 sccm, ICP 800 W, RF 10 W, 10 mTorr, 60 с, статический угол контакта с водой ≥ 100°). Затем нарежьте пластину кубиками пилой с алмазным лезвием из никелевого соединения (шпиндель 30 000 об/мин, подача 50 мм/с, экспозиция = 4× толщина лопасти и охлаждающая жидкость DI-воды 0,5 л/мин).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Гидрофобная плазменная обработка делает поверхность кремниевой формы неувлажнённой и способствует отделению отверждённого полимера MN от кремниевой структуры.

2. Подготовка полимерного раствора

  1. Используя одноразовый шприц на 10 мл, добавьте 9 мл дистиллированной воды в коническую центрифугную трубку объемом 50 мл.
  2. Используя ложку S/T и жиростойкую бумагу, взвесьте 1 г желатинового порошка на прецизионном весах и переложите его в коническую трубку.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При перемещении желатинового порошка из жиростойкой бумаги в трубку статическое воздействие может привести к тому, что часть порошка прилипает к бумаге, что приводит к добавлению менее 1 г. Сравните вес бумаги до и после переноса и добавьте всё недостающее количество желатинового порошка.
  3. Используйте ложку S/T, чтобы расщепить комки желатина в пробирке, помешивая 5 минут по часовой стрелке, чтобы вращение раствора не вызвало пролив.
  4. Наполните водяную ванну 4 литрами дистиллированной воды.
  5. Установите температуру водяной бани на 60 °C и подождите ~30 минут, пока температура достигнет нужной температуры.
  6. Поместите трубку с желатиновым раствором в водяную баню при температуре 60 °C на 30 минут, чтобы растворить желатин.
  7. Снимите трубку и создайте вихрь на скорости 3300 об/мин в течение 1 минуты, чтобы полностью рассеять оставшиеся частицы желатина.
  8. Чтобы предотвратить изменения вязкости или желирование перед использованием, желатиновый раствор поддерживают в водяной бане при температуре 60 °C, при этом конечный объём 9,7 мл соответствует желатиновому раствору 10,31% (w/v).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Храните желатиновый раствор в водяной бане при температуре 60 °C не менее 5 часов перед использованием для изготовления в Миннесоте.

3. Изготовление цельных и полых MN

  1. Положите два стекла микроскопа (76 мм × 26 мм × 1 мм) ровно в чашке Петри, на расстоянии 7 мм друг от друга, и закрепите их двусторонней нетканой лентой.
  2. Разместите изготовленную кремниновую мастер-форму поверх двух стеклянных микроскопов, чтобы её задняя сторона (та, где находится AVH) направлена вниз.
  3. Отрегулируйте положение формы так, чтобы AVH был центрирован над зазором между двумя затворами.
  4. Разместите чашку Петри (вместе с кремниевой главной формой) в центр вакуумного осушителя (примерно 260 мм × 260 мм × 100 мм).
  5. С помощью одноразового шприца объёмом 1 мл нанесите 0,3 мл метанола в центр кремниевой главной формы.
    ВНИМАНИЕ: Метанол — это горючий, летучий и токсичный растворитель; Вдыхание его паров или всасывание кожи может привести к повреждению зрительного нерва, слепоте или системному отравлению. Всегда надевайте защитные очки, защитный щиток и двойные нитриловые перчатки, и держите их в хорошо проветриваемом помещении (желательно в вытяжной вытяжке). После использования соберите остатки метанола и промывайте его в виде горючих органических растворителей в закрытой, совместимой ёмкости с вторичной защитой. Запросить вывоз через институциональную программу EHS по опасным отходам в соответствии с национальными правилами лабораторныхотходов 27.
  6. Аккуратно проведите кончиком шприца по поверхности формы, чтобы равномерно распределить метанол по краям.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Метанол обладает очень низкой вязкостью (~0,594 мПа·с), поэтому даже незначительные нарушения могут привести к его выливанию из плесени. Для точного нанесения и предотвращения переполнения наконечник шприца смочите метанолом.
  7. Герметизируйте вакуумный осушитель и используйте вакуумный насос, чтобы подать вакуум -80 кПа на 2 минуты, позволяя метанолу полностью проникнуть в кремниевую главную форму.
  8. Освободите вакуум, чтобы удалить оставшиеся пузырьки в метаноле.
  9. Снимите подготовленный желатиновый раствор из водяной бани и протрите воду с внешней стороны трубки влажной салфеткой из чистой комнаты.
  10. Для твёрдых MN используйте микропипетку объёмом 20-200 мкл, чтобы нанести 100 мкл желатинового раствора в центр кремниевой главной формы. Для полых MN дают 40 мкл желатинового раствора.
  11. Запечатайте вакуумный осушитель и нанесите -80 кПа на 2 минуты.
  12. Освободите вакуум, чтобы устранить оставшиеся пузырьки в желатиновом растворе.
  13. Держа чашку Петри ровной, поместите её в водяную ванну при температуре 60 °C на 2 минуты.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что чашка Петри не контактирует напрямую с водой в ванне. Температура 60 °C снижает вязкость раствора, а 100% относительная влажность внутри ванны предотвращает высыхание желатина.
  14. Снимите чашку Петри из водяной бани, сохраняя ровный предел.
  15. Коснитесь поверхности желатинового раствора пинцетом и равномерно распределите его по краям формы, убедившись, что вся поверхность формы покрыта тонким слоем раствора.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если раствор слишком холодный, его высокая вязкость приведёт к прилипканию к пинцету и растягиваниющему. Таким образом, раствор нужно быстро распределять сразу после удаления формы из ванны при температуре 60 °C, пока вязкость желатина остаётся низкой.
  16. Держа форму ровной, поставьте её в духовку при 40 °C и сушите не менее 4 часов.
  17. После полного высыхания вставьте пинцет между кремниевой основной формой и основанием MN и аккуратно поверните, чтобы поднять и вывести форму, получая полимерный растворяющий полимер MN.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В этом исследовании была введена мастер-форма с AVH для изготовления MN с острыми наконечниками, что стало отходом от использования традиционных мастер-форм. Используя высокоточное кремниевое травление, мы успешно изготовили главную форму с AVH и изготовили из неё MN. Изготовленная кремниевая главная форма была сфотографирована с помощью полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии (SEM), а изготовленные MN наблюдались с помощью цифровой микроскопии и полевой эмиссионной эмиссионной микроскопии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этом исследовании была изготовлена кремниевая мастер-форма с AVH с использованием двустороннего травления для предотвращения захвата воздуха и заполнения вязким полимером, что позволило полностью заполнить кончик MN и позволило формировать острые, однородные MN. Ключевым фактором правильного формирования кончика является размер AVH, созданного обратным травлением. Учитывая вариацию толщины кремниевой пластины (±25 мкм), сложно точно предсказать продолжительность травления обратной стор...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантом Корейского инновационного фонда (INNOPOLIS), финансируемым правительством Кореи (Министерство науки и ИКТ) (грант No NTIS-2710084968), Агентством по продвижению коммерциализации результатов НИОКР (COMPA), финансируемым Министерством науки и ИКТ (грант No RS-2024-00423871 для поддержки продвижения интеллектуальной собственности и коммерциализации/индустриализации технологии производства микроигл с соприкосновенным соприкосновением), а также по программе регионального образования в области инновационной системы (RISE) через Центр RISE в Кёнсаннам-до, финансируемую Министерством образования (MOE) и правительством провинции Кёнсаннам-до Республики Корея (2025-RISE-16-008-0008).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Чистая комнатаАсахи КасэйBEMCOT M-325 мм и раз; 25 мм
Коническая центрифугная трубкаКорнинг35207050 мл
Пила для резкиДИСКОDAD-3220шпиндель 30 000 об/мин, подача 50 мм/с, экспозиция = 4 раза; толщина лопастей, охлаждающая жидкость DI-воды 0,5 л/мин
Цифровая микроскопияХироксKH-7700Используется с объективом камеры MXG-5040RZ
одноразовый шприцКорейская вакцинаKOVAX-ШПРИЦ1 мл & 10 мл
дистиллированная водаSamchun Pure Chemical000W0054
Двусторонняя нетканая лента3MID-8370SТолщина 0,16 мм
полевые эмиссионные SEM Hitachi High-TechS-4300SE
Желатиновый порошокСигма-ОлдричG1890Из свиной кожи, тип A, пудра, гель-сила ~300 г Bloom
Жиростойкая бумагаPT. Парисиндо Пратама100 мм и раз; 100 мм
ICP-гравировкаПлазменная технология Oxford InstrumentsPlasmaPro 100 Cobra
Элайнер для маскиPRO WinM-150
МетанолСигма-Олдрич34860
МикропипеткаPZ HTL S.A.4045-DV20– 200 и микро; L
Микроскопические стеклиPaul Marienfeld GmbH & Рота KGВерхний Мариенфельд76 мм и раз; 26 мм и раз; 1 мм
духовкаJeio TechOF-02G
Чашка ПетриSPL Life Sciences10150150 мм и раз; 20 мм
Точная сбалансировкаRADWAG Wagi ElektroniczneWTC 200
PR-стрипперMerckУборщик AZ 100Продукт No 1000100
Ложка S/TКорейское материаловедение20 см
пинцетIdeal-tek S.A.2AB.TA
вакуумный осушительiNexusIN-VS260 мм и раз; 260 мм и раз; 100 мм, 6,7 л
Вакуумный насосRocker ScientificRocker 300
Вихревой миксерDAIHAN ScientificVM-10
Водяная баняHanbaek ScientificHS-205WS330 мм и раз; 300 мм и раз; 150 мм, 15 л

Ссылки

  1. Prausnitz, M. R., Langer, R. Transdermal drug delivery. Nat Biotechnol. 26 (11), 1261-1268 (2008).
  2. Shin, J. Y., Han, D., Yoon, K. Y., Jeong, D. H., Park, Y. I. Clinical safety and efficacy evaluation of a dissolving microneedle patch having dual anti-wrinkle effects with safe and long-term activities. Ann Dermatol. 36 (4), 215-224 (2024).
  3. Moon, S. -S., Kim, S., Kim, J. H., Han, D., Kim, C. Microneedle patch as a new platform to effectively deliver inactivated polio vaccine and inactivated rotavirus vaccine. NPJ Vaccines. 7, 26(2022).
  4. Samant, P. P., Wang, H., Zeng, M., Yang, J., Prausnitz, M. R. Sampling interstitial fluid from human skin using a microneedle patch. Sci Transl Med. 12 (571), eaaw0285(2020).
  5. Zhang, N., Li, C., Wang, S., Wu, X., Jin, Y. Dissolving polymer microneedles for transdermal delivery of insulin. Front Pharmacol. 12, 719905(2021).
  6. Lyu, S., Fang, R. H., Guo, Y., Zhang, L., Li, W. Going below and beyond the surface: Microneedle structure, materials, drugs, fabrication, and applications for wound healing and tissue regeneration. Bioact Mater. 27, 303-326 (2023).
  7. Evens, T., van der Tempel, J., Meerts, M., Biesheuvel, P., van Steenkiste, S. Producing hollow polymer microneedles using laser ablated molds in an injection molding process. J Micro Nano-Manuf. 9 (3), 030902(2021).
  8. Choo, S., Jin, S., Jung, J. Fabricating high-resolution and high-dimensional microneedle mold through the resolution improvement of stereolithography 3D printing. Pharmaceutics. 14 (4), 766(2022).
  9. Yu, W., He, Y., Tang, L., Liu, T., Zheng, H. Study on the influence of microinjection molding processing parameters on replication quality of polylactic acid microneedle array product. Polymers. 15, 1199(2023).
  10. Miura, S., Tanaka, Y., Uemura, T., Nishiyama, N., Okamura, Y. Fabrication and evaluation of dissolving hyaluronic acid microneedle patches for minimally invasive transdermal drug delivery by nanoimprinting. Gels. 11, 89(2025).
  11. Kornicka, J., Śniadek, P., Marycz, K., Walczak, R. Dissolving microneedles fabricated from 3D-printed master molds for application in veterinary medicine. Sci Rep. 15, 14102(2025).
  12. Gholami, S., Namazi, H., Shariatinia, Z., Ahmadi, A., Varshosaz, J. Fabrication of microporous inorganic microneedles by centrifugal casting method for transdermal extraction and delivery. Int J Pharm. 558, 299-310 (2019).
  13. Smith, E., Badran, M., Pathan, I., McConville, A., Courtenay, A. Vac-and-fill: A micromoulding technique for fabricating microneedle arrays with vacuum-activated, hands-free mould-filling. Int J Pharm. 650, 123706(2024).
  14. Lee, J., Kim, H., Yang, H., Seo, H., Yoon, H. Efficient fabrication of thermo-stable dissolving microneedle arrays for intradermal delivery of influenza whole inactivated virus vaccine. Biomater Sci. 11, 6790-6800 (2023).
  15. Li, W., Tang, J., Terry, R. N., Li, S., Brunie, A. Long-acting reversible contraception by effervescent microneedle patch. Sci Adv. 5 (11), eaaw8145(2019).
  16. Sabbagh, F., Kim, B. -S. Ex vivo transdermal delivery of nicotinamide mononucleotide using polyvinyl alcohol microneedles. Polymers. 15 (9), 2031(2023).
  17. He, H., Guo, Y., Yin, Y., Tang, J., Tang, Z. Preparation and in vitro characterization of microneedles containing inclusion complexes loaded with progesterone. Pharmaceutics. 15 (6), 1765(2023).
  18. Song, R., Li, C., Wang, S., Duan, Z., Wang, X. Current development of biodegradable polymeric materials for biomedical applications. Drug Des Devel Ther. 12, 3117-3145 (2018).
  19. Andreazza, R., Morales, A., Pieniz, S., Labidi, J. Gelatin-based hydrogels: Potential biomaterials for remediation. Polymers. 15 (4), 1026(2023).
  20. Luo, Z., Jin, Y., Qi, H., Wang, Y., Tang, Y. Biodegradable gelatin methacryloyl microneedles for transdermal drug delivery. Adv Healthc Mater. 8 (3), e1801054(2019).
  21. Qu, M., Jiang, X., Ding, X., Zhang, Y., Hu, H. Biodegradable microneedle patch for transdermal gene delivery. Nanoscale. 12 (32), 16724-16729 (2020).
  22. Grijalva Garces, D., Appoldt, L. J., Egner, J., Leister, N., Hubbuch, J. The effect of gelatin source on the synthesis of gelatin-methacryloyl and the production of hydrogel microparticles. Gels. 9 (12), 927(2023).
  23. Lee, J., van der Maaden, K., Gooris, G., O'Mahony, C., Jiskoot, W., Bouwstra, J. Engineering of an automated nano-droplet dispensing system for fabrication of antigen-loaded dissolving microneedle arrays. Int J Pharm. 600, 120473(2021).
  24. Bao, L., Park, J., Bonfante, G., Kim, B. Recent advances in porous microneedles: Materials, fabrication, and transdermal applications. Drug Deliv Transl Res. 12 (2), 395-414 (2022).
  25. Aldawood, F. K., Andar, A., Desai, S. A comprehensive review of microneedles: Types, materials, processes, characterizations and applications. Polymers. 13 (16), 2815(2021).
  26. Kim, Y. -C., Park, J. -H., Prausnitz, M. R. Microneedles for drug and vaccine delivery. Adv Drug Deliv Rev. 64 (14), 1547-1568 (2012).
  27. National Research Council. Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Management of Chemical Hazards. , National Academies Press. Washington, DC. (2011).
  28. Drexel University Environmental Health & Safety. Hydrofluoric Acid - Chemical Safety Summary. , Drexel University. (2018).
  29. Makvandi, P., Joshi, J., Song, H., Lee, J., Ashrafizadeh, M. Engineering microneedle patches for improved penetration: Analysis, skin models and factors affecting needle insertion. Nano-Micro Lett. 13, 93(2021).
  30. Krieger, K. J., Bertollo, N., Dangol, M., Sheridan, J. P., Kim, Y. -C. Simple and customizable method for fabrication of high-aspect ratio microneedle molds using low-cost 3D printing. Microsyst Nanoeng. 5, 42(2019).
  31. Römgens, A. M., Bader, D. L., Bouwstra, J. A., Baaijens, F. P. T., Oomens, C. W. J. Monitoring the penetration process of single microneedles with varying tip diameters. J Mech Behav Biomed Mater. 40, 397-405 (2014).
  32. Oliveira, C., Teixeira, J. A., Oliveira, N., Ferreira, S., Botelho, C. M. Microneedles' device: Design, fabrication, and applications. Macromol. 4, 320-355 (2024).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Изготовление мастер-формы для микроигл с отверстием для воздуха размером в микрон
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.