一种棱锥状载药微针阵列的制备方法

1.本发明涉及医疗设备制备技术领域，具体涉及一种棱锥状载药微针阵列的制备方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，微针作为一种透皮给药技术受到了医疗、美容等领域的广泛关注。与传统的经皮给方式相比，微针能够透过表皮层产生微细通道，将药物送达皮下。微针经皮给药技术，集皮下注射给药和透皮贴给药的优点于一体，传输速度快、给药精确、药物吸收效率高，微创、几乎无创伤、无疼痛感，有效地克服了传统的透皮给药贴片难以实现大分子药物输送的缺点。此外，患者可自行给药，既方便快捷又节约社会医疗资源，微针透皮给药技术在肿瘤、麻醉、牙科等方面拥有巨大的应用前景。
3.应用微针透皮给药技术前，需根据皮肤疾病或皮肤症状设计开发满足需求的微针阵列。凭借微机电系统和超精密加工技术的突破，圆锥或棱锥形微针逐步受到青睐，其中金属微针机械性能好、耐用性高，具有更高的实用价值。然而，棱锥金属微针的制备是一个精密的复杂工艺过程，若表面加工质量未能达到所需要求，加工毛刺很容易对皮肤造成异物感。就目前的加工技术来看，微针的加工技术成本普遍较高，加工质量不易保证且不易实现量产，而机械方式加工方式需后续对微针进行去毛刺处理，加工工艺复杂。因此，需要一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，包括以下步骤：
7.s1：向溶液槽内加入电解液，并使得电解液将溶液槽内设置的网孔式工具电极浸没；
8.s2：将工件安装到夹具上，并使得所述工件位于网孔式工具电极的上方，工件接电源正极，网孔式工具电极接电源负极；
9.s3：驱动所述夹具带动工件以一定的速度沿z轴向下进给；
10.s4：驱动所述网孔式工具电极在x轴y轴方向同时往复运动，实现对所述工件上载药微针阵列的电解加工。
11.优选的，所述网孔式工具电极具有与棱锥状微针相对应的形状，根据微针的形状及其尺寸，修正所述网孔式工具电极沿x轴和y轴往复运动的距离，使其运动轮廓与微针形状相匹配。
12.优选的，所述网孔式工具电极的往复运动带动电解液流动，使电解加工产物在重力的作用下加速从加工区域排出。
13.优选的，所述网孔式工具电极的往复运动使得气泡反向往复运动，保障电解加工稳定持续的进行，利用气泡减弱非加工区域的杂散腐蚀。
14.优选的，所述工件为金属材料。
15.优选的，所述电解液为盐溶液、酸溶液。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明提出的棱锥状载药微针阵列的制备方法实现了微针阵列的一次性成型，消除了微针阵列去毛刺的工序，提高了微针的加工效率，降低了生产成本和节约生产资料。
18.2、本发明通过自下而上的加工方式，加快了电解加工产物的排出速度，削弱了电解加工产物对电场分布的影响，改善了工件表面的加工质量。
19.3、本发明通过往复运动方式消除了气泡对加工的阻碍作用，实现了利用气泡减弱杂散腐蚀，提高了微针阵列地尺寸和形状精度。
附图说明
20.图1为本发明棱锥状载药微针阵列的制备方法实施示意图。
21.图2为本发明中工件与网孔式工具电极位置示意图。
22.图3为本发明棱锥状载药微针阵列的工件形态示意图。
23.图4为本发明棱锥状载药微针阵列的制备过程中气泡运动示意图。
24.图5为本发明制备成型的不同形式棱锥载药微针阵列示意图。
25.图中：1、溶液槽；2、电解液；3、夹具；4、工件；5、网孔式工具电极；6、电解加工产物；7、气泡。
具体实施方式
26.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
27.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
28.一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，包括以下步骤：
29.向溶液槽1内加入电解液2，并使得电解液2将溶液槽1内设置的网孔式工具电极5浸没；所述网孔式工具电极5具有与棱锥状微针相对应的形状，根据微针的形状及其尺寸，修正所述网孔式工具电极5沿x轴和y轴往复运动的距离，使其运动轮廓与微针形状相匹配，通过该制备方法能够对多种结构形状的载药微针阵列进行制备。
30.将工件4安装到夹具3上，并使得所述工件4位于网孔式工具电极5的上方，工件4接电源正极，网孔式工具电极5接电源负极；驱动所述夹具3带动工件4以一定的速度沿z轴向下进给；驱动所述网孔式工具电极5在x轴y轴方向同时往复运动；在电解制备棱锥状载药微针阵列过程中，网孔式工具电极5沿x轴和y轴同时往复运动，根据微针的形状及其尺寸自动控制x轴、y轴往复运动的距离，与此同时工件4沿z轴匀速向下进给，实现对工件4上载药微针阵列的电解加工。
31.所述网孔式工具电极5的往复运动带动电解液2流动，使电解加工产物6在重力的作用下加速从加工区域排出，从而改善了微针阵列的电解加工环境，减少加工产物对电场分布的影响，提高加工稳定性和表面加工质量。
32.所述网孔式工具电极5的往复运动使得气泡7反向往复运动，保障电解加工稳定持续的进行，利用气泡7减弱非加工区域的杂散腐蚀，从而提高加工定域性、改善尺寸和形状精度；所述工件4为金属材料，如采用不锈钢材料进行加工；所述电解液2为盐溶液、酸溶液，如采用氯化钠溶液作为电解液2。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：向溶液槽(1)内加入电解液(2)，并使得电解液(2)将溶液槽(1)内设置的网孔式工具电极(5)浸没；s2：将工件(4)安装到夹具(3)上，并使得所述工件(4)位于网孔式工具电极(5)的上方，工件(4)接电源正极，网孔式工具电极(5)接电源负极；s3：驱动所述夹具(3)带动工件(4)以一定的速度沿z轴向下进给；s4：驱动所述网孔式工具电极(5)在x轴y轴方向同时往复运动，实现对所述工件(4)上载药微针阵列的电解加工。2.根据权利要求1所述的一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于：所述网孔式工具电极(5)具有与棱锥状微针相对应的形状，根据微针的形状及其尺寸，修正所述网孔式工具电极(5)沿x轴和y轴往复运动的距离，使其运动轮廓与微针形状相匹配。3.根据权利要求2所述的一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于：所述网孔式工具电极(5)的往复运动带动电解液(2)流动，使电解加工产物(6)在重力的作用下加速从加工区域排出。4.根据权利要求1所述的一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于：所述网孔式工具电极(5)的往复运动使得气泡(7)反向往复运动，保障电解加工稳定持续的进行，利用气泡(7)减弱非加工区域的杂散腐蚀。5.根据权利要求1所述的一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于：所述工件(4)为金属材料。6.根据权利要求2所述的一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，其特征在于：所述电解液(2)为盐溶液、酸溶液。

技术总结
本发明公开了一种棱锥状载药微针阵列的制备方法，涉及医疗设备制备技术领域，包括以下步骤：向溶液槽内加入电解液，并使得电解液将溶液槽内设置的网孔式工具电极浸没；将工件安装到夹具上，并使得所述工件位于网孔式工具电极的上方，工件接电源正极，网孔式工具电极接电源负极；驱动所述夹具带动工件以一定的速度沿Z轴向下进给；驱动所述网孔式工具电极在X轴Y轴方向同时往复运动，实现对所述工件上载药微针阵列的电解加工，本发明提出的棱锥状载药微针阵列的制备方法实现了微针阵列的一次性成型，消除了微针阵列去毛刺的工序，提高了微针的加工效率，且通过自下而上的加工方式，加快了电解加工产物的排出速度，改善了工件表面的加工质量。面的加工质量。面的加工质量。


技术研发人员：吴修娟 高传平 杨涛
受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2022/11/18