Mikronõelad on materjalid, sealhulgas metall, räni, ränidioksiid, klaas, nikkel, titaan ja biolagunevad polümeerid jne, mis on valmistatud 10–2000 μm kõrguseks ja 10–50 μm laiuseks mikroelektromehaanilise süsteemi (MEMS) tehnoloogia abil. Tahked või õõnsad mikroni suurused nõelad.
Mikronõelte tüübid
Mikronõelte valmistamiseks kasutatavad materjalid hõlmavad peamiselt metalli, räni, ränidioksiidi ja biolagunevaid polümeere. Erinevate materjalide mikronõeltel on erinevad omadused ja kasutamine.
1. Metallist mikronõel
Roostevaba teras, titaan ja nikkel on tavaliselt kasutatavad materjalid metallist mikronõelade valmistamiseks. Erinevaid praktilisi metallist mikronõelu saab valmistada laserlõikamise, söövitamise, elektroplatingu või ülitäpse mehaaniliste töötluste abil. Metallist mikronõelad on tehnoloogias odavad ja lihtsad. Need sobivad Taiwani partii tootmiseks. Nad on teravad ja kõvad. Neid on lihtne läbistada nahka ja mitte murda nahka. Nad on inimkehale ohutud. Need on head materjalid mikronõelade valmistamiseks. Metallist mikronõelu saab valmistada ka metalli täielikul või osalisel elektroplaadimisel polümeerile või räni mikrovormidele.
2. Räni ja ränidioksiidi mikronõelad
Ränidioksiid- ja ränidioksiidimaterjalid on tavaliselt mikronõelte valmistamiseks kasutatavad materjalid. Neil on head tunded ja elektromehaanilised omadused ning nende mikrotöötlusprotsessid on küpsed. Seda on lihtne masstoota, kuid selle töötlemiskulud on kõrgemad kui metallist mikronõeladel ning seda on lihtne murda ja jääda nahka, mis on selle arengut piirav tegur. Teravad ja õhukesed räni mikronõelad võivad vähendada inimkeha ebamugavust, kuid ränimaterjali pind adsorbeerub valku, mis soodustab valgete vereliblede ja mikronõelte haardumist, ning augustatud ala võib tekitada stressireaktsiooni, nii et räni mikronõelasid ei saa kasutada otse Inimese keha töötlemine nõuab selle pinnal muutmist. , näiteks katmine õhukese ksülenikihiga, et parandada selle bioühilduvust. Lisaks on räni mikronõelade kõvadus tugevam kui teistel materjalidel, kuid need on ka rabedad ja kergesti purunevad.
3. Polümeermikronõelad
Mikronõelte ohutuse suurendamiseks on biolagunevad polümeermikronõelad muutunud mikronõelte arengu teiseks suunaks. Polümeermikronõelad on hea bioühilduvuse, biolagunduvuse ja madalate kuludega. Koos uute polümeermaterjalide lõputu tekkimisega on polümeermikronõeltel head uurimis- ja rakendusväljavaated. Kuid võrreldes metallist mikronõelade ja räni mikronõeladega on selliste mikronõelade tugevus halb, plastiline deformatsioon toimub teatud rõhu all ja nahka on raske läbistada. Materjalide valikut ja töötlemistehnoloogiat tuleb parandada.
Kokkuvõttes, kuigi ränimaterjale kasutatakse laialdaselt ja need on töötlemismeetodites küpsed, on need suhteliselt kallid, haprad ja bioühilduvad, samas kui paljud metallid on palju odavamad, tugevad ja bioühilduvad, polümeerid ei ole kallid ning bioühilduvad ja bioühilduvad. See on lagunev ja kergesti käsitsetav, kuid selle mehaanilised omadused ei ole nii head kui kaks esimest. Seetõttu on metalli- ja polümeermikronõeltel suhteliselt paljutõotavamad arenguväljavaated.
