一种空心微针贴片的制备方法、空心微针贴片及注射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种空心微针贴片的制备方法、空心微针贴片及注射装置。首先，绘制空心微针阵列图和底板图，空心微针阵列图包括多个圆形曝光区，圆形曝光区之外的区域为第一非曝光区，每个圆形曝光区的中心具有圆形的第二非曝光区；底板图上设置有多个呈阵列式分布的圆形非曝光区，其余部分为底板曝光区，圆形非曝光区的直径小于或等于圆形曝光区的直径，且大于第二非曝光区的直径。然后，将空心微针阵列图和底板图导入数字光处理(Digital Light Processing，DLP)系统，其先根据空心微针阵列图成形空心微针，再根据底板图成形底板。本发明专利技术可快速制备大尺寸、高质量空心微针贴片，且可精细调控空心微针贴片的结构。可精细调控空心微针贴片的结构。可精细调控空心微针贴片的结构。

【技术实现步骤摘要】
一种空心微针贴片的制备方法、空心微针贴片及注射装置


[0001]本专利技术涉及微针制备
，尤其是一种空心微针贴片的快速制备方法。

技术介绍

[0002]空心微针是内部具有细长通孔结构的微米级长度的针，可用于微创、无痛的透皮递送药物。多个空心微针排列于一个与通孔对应的底板上，形成空心微针贴片，当与给药装置连接时，可用于精准的透皮药物递送。目前，空心微针贴片已用于透皮递送胰岛素、疫苗、局麻药物等多个领域。但是，由于微针贴片底板具有较大的尺寸，针尖又具有非常精细的结构，导致高效制备高质量空心微针贴片具有较大的技术难度，亟需发展新的制备方法。
[0003]常用的空心微针贴片制备方法是微机电系统(Micro
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Electro
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Mechanical System，MEMS)技术，但其制备过程繁琐、耗时、造价昂贵，较难用于规模化制造空心微针贴片。3D打印技术是近年来涌现的一种新型制造技术，在空心微针贴片的制备中有很好的应用前景。激光立体光刻(stereolithography，SLA)和双光子聚合(two
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photon polymerization,TPP)等技术已用于空心微针贴片的制造。然而，SLA和TPP均为逐点打印技术，较难同时满足打印速度和精度的要求。
[0004]申请人于2017年11月7日提交了申请号为201711084057.4，名称为微针制备方法的专利技术专利申请，旨在提供一种微针的制备方法，专利技术构思为利用基于数字光处理(Digital Light Processing，DLP)技术，即打印光束在投射入打印材料层后，打印光束位于同一横截面上光强由中心向周围逐渐减弱，同一纵截面(平行于光束传播方向的截面)上光强由靠近光源端向远离光源端逐渐减弱，因此，通过控制打印光束的曝光时间就可以在打印材料层内直接成型锥尖状的微针结构。但该专利技术申请制备的是实心微针，空心微针与实心微针相比，针尖结构更加精细、复杂，底板需与空心微针的通孔对齐，按照现有技术方法仍然无法支撑高质量空心微针贴片的制备。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种空心微针贴片的制备方法，该方法可快速制备大尺寸、高质量空心微针贴片，且可精细调控空心微针贴片的结构。
[0006]本专利技术解决以上问题所采用的技术方案是：一种空心微针贴片的制备方法，包括
[0007]绘制空心微针阵列图和底板图，所述空心微针阵列图包括多个呈阵列式分布的圆形曝光区，圆形曝光区之外的区域为第一非曝光区，每个圆形曝光区的内部具有圆形的第二非曝光区；所述底板图上设置有多个呈阵列式分布的圆形非曝光区，其余部分为底板曝光区，所述圆形非曝光区的直径小于或等于圆形曝光区的直径，且大于第二非曝光区的直径，且当底板图与空心微针阵列图重叠后，每个圆形非曝光区覆盖圆形曝光区的第二非曝光区；
[0008]将空心微针阵列图和底板图导入DLP系统，DLP系统先根据空心微针阵列图成形空心微针，再根据底板图成形底板。
[0009]进一步地，所述DLP系统包括光源、数字微镜器件、微缩镜和液料槽；
[0010]打印时，将光敏材料放入液料槽，光源发射光线，数字微镜器件将光线调节成第一数字光，第一数字光经微缩镜调节后，照射范围与空心微针阵列图上的圆形曝光区一致，数字光射入光敏材料，光敏材料聚合形成空心微针；
[0011]空心微针成形后，数字微镜器件将光线调节成第二数字光，第二数字光经微缩镜调节后，照射范围与底板图上的底板曝光区一致，数字光射入光敏材料，光敏材料聚合形成底板。
[0012]进一步地，所述光敏材料的液面设置有透明的承载板，底板成形后附在承载板上，取出承载板即可取下底板。
[0013]进一步地，光敏材料采用各种满足要求的光固化材料，如光敏树脂、光固化水凝胶、光固化有机硅材料或光固化液晶材料。
[0014]进一步地，所述第二非曝光区位于圆形曝光区的圆心与边缘之间。
[0015]空心微针贴片，包括底板和呈阵列式分布的空心微针，采用上述方法制备。
[0016]注射装置，包括本体，所述本体的一端设置有空心微针贴片，所述空心微针贴片包括底板和呈阵列式分布的空心微针，所述空心微针贴片采用上述方法制备。
[0017]进一步地，所述空心微针贴片通过转换头与本体相连。
[0018]进一步地，所述底板嵌入转换头的一端，转换头的另一端与本体插接或者螺纹连接。
[0019]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过设计空心微针阵列图和底板图，能够快速制备具有精细结构的空心微针、大尺寸的空心微针底板。
[0020]2、本专利技术的关键在于利用中空的打印光束(数字光)投射入光敏材料层内以后发生的散射和折射作用，通过控制打印光束的曝光时间就可以在打印材料层内直接成型锥尖状且中空的微针结构。由于是一次曝光成形，不需要逐层打印，避免了现有逐层打印所带来的层间台阶纹，提高了空心微针贴片的质量。
[0021]3、由于本专利技术通过改变微针贴片的参数和加工工艺就可以改变微针的尺寸和结构，不需要重新设计和制造模具，降低了实施成本，简化了制备工艺，有利于定制各种形式的空心微针贴片。
[0022]4、空心微针形成后立即改变打印光束的曝光范围，使得底板成形，底板成形过程中自动与空心微针聚合，制备过程不中断，实现了空心微针和底板快速成型，提高了整个微针贴片的成形效率，保证了生产的高效，可实现批量化生产。
附图说明
[0023]图1是空心微针阵列图；
[0024]图2是底板图；
[0025]图3是本专利技术空心微针贴片的制备示意图；
[0026]图4是空心微针成形后的示意图；
[0027]图5是底板成形后的示意图；
[0028]图6是本专利技术制得的空心微针贴片的示意图；
[0029]图7是本专利技术注射装置的示意图；
[0030]图8是本专利技术可以制备的另一种空心微针示意图；
[0031]附图标记：1—空心微针阵列图；11—圆形曝光区；12—第一非曝光区；13—第二非曝光区；2—底板图；21—圆形非曝光区；22—底板曝光区；31—光源；32—数字微镜器件；33—微缩镜；34—液料槽；35—承载板；41—本体；42—转换头；10—空心微针；20—底板。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0033]本专利技术的一种空心微针贴片的制备方法、空心微针贴片及注射装置，包括
[0034]绘制空心微针阵列图1和底板图2，空心微针阵列图1和底板图2上均设置曝光区和非曝光区，曝光区即接收光照的区域，数字光射入曝光区，即可使光敏材料在曝光区聚合形成固体，得到一定形状的零件。
[0035]具体地，空心微针阵列图1用于成形空心微针10，如图1所示，所述空心微针阵列图1包括多个呈阵列式分布的圆形曝光区11，圆形曝光区11即用于成形空心微针10的区域，圆形曝光区11的直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心微针贴片的制备方法，其特征在于：包括绘制空心微针阵列图(1)和底板图(2)，所述空心微针阵列图(1)包括多个呈阵列式分布的圆形曝光区(11)，圆形曝光区(11)之外的区域为第一非曝光区(12)，每个圆形曝光区(11)的内部具有圆形的第二非曝光区(13)；所述底板图(2)上设置有多个呈阵列式分布的圆形非曝光区(21)，其余部分为底板曝光区(22)，所述圆形非曝光区(21)的直径小于或等于圆形曝光区(11)的直径，且大于第二非曝光区(13)的直径，且当底板图(2)与空心微针阵列图(1)重叠后，每个圆形非曝光区(21)覆盖圆形曝光区(11)的第二非曝光区(13)；将空心微针阵列图(1)和底板图(2)导入DLP系统，DLP系统先根据空心微针阵列图(1)成形空心微针(10)，再根据底板图(2)成形底板(20)。2.如权利要求1所述的一种空心微针贴片的制备方法，其特征在于：所述DLP系统包括光源(31)、数字微镜器件(32)、微缩镜(33)和液料槽(34)；打印时，将光敏材料放入液料槽(34)，光源(31)发射光线，数字微镜器件(32)将光线调节成第一数字光，第一数字光经微缩镜(33)调节后，照射范围与空心微针阵列图(1)上的圆形曝光区(11)一致，数字光射入光敏材料，光敏材料聚合形成空心微针(10)；空心微针(10)成形后，数字微镜器件(32)将光线调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟马玲，李蓉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：