Micronaalden verwijzen naar materialen zoals metaal, silicium, siliciumdioxide, glas, nikkel, titanium en biologisch afbreekbare polymeren, enz., die worden gemaakt tot 10-2000 m hoog en 10-50 μm breed met behulp van micro-elektromechanische systeem (MEMS) -technologie. Stevige of holle naalden van micronformaat.
Soorten micronaalden
De materialen die worden gebruikt om micronaalden te maken, omvatten voornamelijk metaal, silicium, siliciumdioxide en biologisch afbreekbare polymeren. Micronaalden van verschillende materialen hebben verschillende eigenschappen en gebruik.
1. Metalen micronaald
Roestvrij staal, titanium en nikkel zijn veelgebruikte materialen voor het maken van metalen micronaalden. Verschillende praktische metalen micronaalden kunnen worden vervaardigd door lasersnijden, etsen, galvaniseren of ultraprecisie machinaal bewerken. Metalen micronaalden zijn goedkoop en eenvoudig in technologie. Ze zijn geschikt voor Taiwanese batchproductie. Ze zijn scherp en hard. Ze zijn gemakkelijk door de huid te prikken en breken niet in de huid. Ze zijn onschadelijk voor het menselijk lichaam. Het zijn goede materialen voor het maken van micronaalden. Metalen micronaalden kunnen ook worden vervaardigd door metaal geheel of gedeeltelijk op de polymeer- of siliciummicrovormen te galvaniseren.
2. Micronaalden van silicium en siliciumdioxide
Silicium- en siliciumdioxidematerialen zijn veelgebruikte materialen voor de vervaardiging van micronaalden. Ze hebben goede detectie- en elektromechanische eigenschappen en hun microbewerkingsprocessen zijn volwassen. Het is gemakkelijk in massa te produceren, maar de verwerkingskosten zijn hoger dan die van metalen micronaalden, en het is gemakkelijk te breken en in de huid te blijven, wat een factor is die de ontwikkeling ervan beperkt. De scherpe en dunne siliciummicronaalden kunnen het ongemak van het menselijk lichaam verminderen, maar het oppervlak van het siliciummateriaal zal eiwit adsorberen, wat de hechting van witte bloedcellen en de micronaalden zal bevorderen, en het doorboorde gebied kan een stressreactie veroorzaken, dus de siliconen micronaalden kunnen niet direct worden gebruikt Behandeling van het menselijk lichaam vereist aanpassing van het oppervlak, zoals een coating met een dunne laag xyleen om de biocompatibiliteit te verbeteren. Daarnaast is de hardheid van siliconen micronaalden sterker dan die van andere materialen, maar zijn ze ook bros en gemakkelijk te breken.
3. Polymeer micronaalden
Om de veiligheid van micronaalden te vergroten, zijn biologisch afbreekbare polymere micronaalden een andere richting in de ontwikkeling van micronaalden geworden. Polymeer micronaalden hebben een goede biocompatibiliteit, biologische afbreekbaarheid en lage kosten. In combinatie met de eindeloze opkomst van nieuwe polymeermaterialen, zullen polymeermicronaalden goede onderzoeks- en toepassingsvooruitzichten hebben. In vergelijking met metalen micronaalden en siliconen micronaalden is de sterkte van dit soort micronaalden echter slecht, onder een bepaalde druk zal plastische vervorming optreden en zal het moeilijk zijn om de huid te doorboren. De materiaalkeuze en de verwerkingstechnologie moeten worden verbeterd.
Samenvattend, hoewel siliciummaterialen op grote schaal worden gebruikt en volwassen zijn in verwerkingsmethoden, zijn ze relatief duur, breekbaar en niet-biocompatibel, terwijl veel metalen veel goedkoper, sterk en biocompatibel zijn, polymeren zijn niet duur, en biocompatibel en biocompatibel. Het is afbreekbaar en gemakkelijk te hanteren, maar de mechanische eigenschappen zijn niet zo goed als de eerste twee. Daarom hebben metaal- en polymeermicronaalden relatief gezien meer veelbelovende ontwikkelingsperspectieven.
