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技(jì)術(shù)文章質(zhì)構儀用(yòng)於測(cè)定(dìng)微針刺(cì)入皮(pí)膚(fū)或(huò)皮膚模型的刺入(rù)力(lì)
更新(xīn)時(shí)間：2023-04-04
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真(zhēn)實(shí)皮(pí)膚(fū)和機械皮膚(fū)模型在微(wēi)針穿刺(cì)性能評(píng)價(jià)中(zhōng)應用(yòng)廣(guǎng)泛(fàn)，可用於評價微針(zhēn)的刺(cì)入力，刺(cì)入(rù)率(shuài)和刺(cì)入深(shēn)度，滲(shèn)透皮膚(fū)模型(xíng)可(kě)用於(yú)評價(jià)微針的溶(róng)解速度(dù)和(hé)滲透量，組(zǔ)織(zhī)皮膚模(mó)型(xíng)可用(yòng)於(yú)角(jiǎo)質層(céng)模擬及(jí)其(qí)相(xiāng)關(guān)評價(jià)。皮膚是一種復雜的生物(wù)粘(nián)彈性(xìng)材(cái)料，且皮膚表麵不平整，有溝壑(hè)，微針刺入時不能垂直(zhí)進入皮膚，皮膚(fū)的(dí)各層(céng)結(jié)構(gòu)如(rú)角(jiǎo)質層，真皮層(céng)也會(huì)對(duì)微(wēi)針(zhēn)刺入(rù)造成(chéng)阻礙(ài)。微(wēi)針(zhēn)能夠刺破皮(pí)膚所需的最小(xiǎo)力即刺入力(lì)。刺(cì)入(rù)力的測定(dìng)受(shòu)到微(wēi)針參數，施(shī)加力，測(cè)定方(fāng)法(fǎ)，皮(pí)膚(fū)種類，環境(jìng)條件(jiàn)等諸多因素(sù)的(dí)影響(xiǎng)。
研究(jiū)人員用質(zhì)構儀(yí)測定(dìng)出(chū)長(cháng)度(dù)為(wéi)300 μm，800 μm 的(dí)金(jīn)屬(shǔ)微針能夠以(yǐ)（0.88±0.01）N和(hé)（0.21±0.01）N的刺(cì)入(rù)力刺破豬角質層。還有研究(jiū)通過有限元軟件(jiàn)對單個(gè)微針刺入皮膚(fū)過(guò)程建(jiàn)模，分析發(fā)現皮膚(fū)硬(yìng)度越大，刺入力越(yuè)小(xiǎo)；微針(zhēn)銳度，針(zhēn)尖(jiān)半徑越小，刺(cì)入力越小；微(wēi)針的夾(jiā)角(jiǎo)存(cún)在(zài)一個zuiyou值(zhí)，既能(néng)保證較小的刺(cì)入(rù)力，又(yòu)能避免(miǎn)微(wēi)針的斷裂(liè)破(pò)壞。另外(wài)，研究人員通(tōng)過(guò)有(yǒu)限(xiàn)元建模理(lǐ)論(lùn)分析(xī)發(fā)現刺(cì)入力隨微針間距的(dí)增(zēng)加(jiā)而減(jiǎn)小，並穿(chuān)刺豬皮(pí)進行驗(yàn)證， 發現兩者相(xiāng)一致。而一個研(yán)究同時用微針(zhēn)穿(chuān)刺人(rén)和(hé)豬(zhū)的腹(fù)部皮膚，PDMS皮膚(fū)模型發(fā)現，PDMS皮膚模型(xíng)產生(shēng)的刺入(rù)力雖大於(yú)人(rén)和豬的腹部皮(pí)膚(fū)，但仍(réng)處於人和豬(zhū)皮膚(fū)的力學範圍內，代表一(yī)種更加堅韌的(dí)皮膚，用(yòng)此模型(xíng)進(jìn)行(háng)微針(zhēn)評(píng)價能夠(gòu)確保微(wēi)針應用(yòng)於真實皮膚(fū)的有效(xiào)性。評價刺入力也(yě)是反(fǎn)映微針機械(xiè)強度(dù)的方法(fǎ)之一，刺入力應小於(yú)微(wēi)針斷(duàn)裂力(lì)，這樣才能確(què)保微(wēi)針(zhēn)在使(shǐ)用時(shí)不會(huì)斷裂失(shī)效。設(shè)計微針施(shī)加力時還(huán)要(yào)確(què)保大(dà)於(yú)刺(cì)入(rù)力以使(shǐ)微(wēi)針有效(xiào)刺(cì)入(rù)皮膚，同(tóng)時(shí)要控製(zhì)力的(dí)強度以(yǐ)盡(jìn)可能(néng)減(jiǎn)少對(duì)使用者造成的痛(tòng)感(gǎn)。
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