面向透皮给药的钛基MEMS微针阵列及其与微流体网络单片集成技术的基础研究

药物的治疗作用不仅依赖于药物本身，药物输运系统对药效的发挥也具有十分重要的影响。基于MEMS微针的透皮给药被公认为是最佳的给药方式之一。针对目前微针技术在材料、结构和工艺中遇到的问题，本项目提出一种面向透皮给药的新型钛基MEMS面内微针阵列。钛具有良好的生物相容性、很高的强度和断裂韧度，其应用将弥补微针材料生物相容性差和易折断的不足。项目首次提出基于多孔介质微流道的新型"多孔微针"结构，强度高并能实现持续给药。将在金属钛三维加工及多孔氧化钛制备等关键工艺研究基础上，开发微流体网络与微针阵列的单片集成工艺；制作验证芯片，并对其机械特性和透皮性能进行测试。同时将开展微针结构的优化设计，研究多孔介质填充微通道内流体流动规律，建立微流体网络节点化数值模型，探索微结构和微流体相互作用的机理。本项目的开展将直接促进透皮给药技术的应用和产业化，为发展钛基生物和微流体MEMS器件提供科学理论和技术方法。