質構(gou)儀用(yong)於測(ce)定微針刺入皮(pi)膚或皮(pi)膚(fu)模型(xing)的刺(ci)入力

真(zhen)實皮(pi)膚和機械皮膚模型(xing)在微針穿刺(ci)性(xing)能(neng)評(ping)價(jia)中(zhong)應用(yong)廣(guang)泛，可用(yong)於評(ping)價(jia)微針的刺入力、刺入率(lv)和刺入深(shen)度(du)，滲(shen)透皮膚模型(xing)可用(yong)於評(ping)價(jia)微針的溶解(jie)速度(du)和滲(shen)透量(liang)，組(zu)織(zhi)皮膚模型(xing)可用(yong)於角(jiao)質層模擬及(ji)其相關(guan)評(ping)價(jia)。皮(pi)膚(fu)是壹(yi)種復(fu)雜的生(sheng)物(wu)粘(zhan)彈性(xing)材(cai)料(liao)，且(qie)皮膚(fu)表面(mian)不(bu)平整、有溝(gou)壑，微針刺入時(shi)不(bu)能垂(chui)直進入皮(pi)膚，皮膚(fu)的(de)各(ge)層結構(gou)如角(jiao)質層、真(zhen)皮(pi)層也(ye)會(hui)對微針刺入造(zao)成阻礙(ai)。微針能夠刺破(po)皮(pi)膚(fu)所需的(de)最小力即刺(ci)入力。刺入力的測(ce)定受(shou)到微針參(can)數(shu)、施(shi)加力、測(ce)定方(fang)法(fa)、皮(pi)膚種類(lei)、環境條件(jian)等諸(zhu)多因(yin)素的(de)影響。

研究(jiu)人(ren)員(yuan)用質(zhi)構(gou)儀測(ce)定出長度(du)為300 μm、800 μm 的(de)金(jin)屬(shu)微針能夠以（0.88±0.01）N和（0.21±0.01）N的刺(ci)入力刺破(po)豬(zhu)角(jiao)質層。還有研究(jiu)通過有限元軟(ruan)件對單個(ge)微針刺入皮(pi)膚過程(cheng)建(jian)模，分析發現皮(pi)膚硬(ying)度(du)越(yue)大，刺(ci)入力越小(xiao)；微針銳(rui)度(du)、針尖(jian)半(ban)徑越(yue)小，刺(ci)入力越小(xiao)；微針的夾角(jiao)存(cun)在壹(yi)個(ge)zuiyou值(zhi)，既能保證(zheng)較(jiao)小的(de)刺入力，又(you)能(neng)避免(mian)微針的斷裂破(po)壞。另外(wai)，研究(jiu)人(ren)員(yuan)通過有限元建(jian)模理論分析發現刺(ci)入力隨微針間(jian)距(ju)的(de)增(zeng)加而減(jian)小(xiao)，並穿刺(ci)豬(zhu)皮(pi)進(jin)行(xing)驗證(zheng)， 發現兩(liang)者(zhe)相(xiang)壹(yi)致(zhi)。而壹(yi)個(ge)研究(jiu)同時用(yong)微針穿刺(ci)人(ren)和豬(zhu)的(de)腹(fu)部皮膚(fu)、PDMS皮膚(fu)模型(xing)發現，PDMS皮(pi)膚模型(xing)產(chan)生的(de)刺入力雖(sui)大於人(ren)和豬(zhu)的(de)腹(fu)部皮膚(fu)，但仍處於人(ren)和豬(zhu)皮(pi)膚(fu)的(de)力學(xue)範(fan)圍(wei)內(nei)，代(dai)表(biao)壹(yi)種更(geng)加堅(jian)韌(ren)的皮膚(fu)，用此(ci)模型(xing)進行(xing)微針評(ping)價(jia)能(neng)夠(gou)確保微針應用於真(zhen)實皮(pi)膚的有效性。評(ping)價(jia)刺(ci)入力也(ye)是反(fan)映(ying)微針機械強度(du)的(de)方(fang)法(fa)之(zhi)壹，刺(ci)入力應小(xiao)於微針斷裂力，這樣(yang)才(cai)能確保微針在使(shi)用時(shi)不(bu)會斷裂失(shi)效(xiao)。設計微針施(shi)加力時還(hai)要(yao)確保大於刺入力以使(shi)微針有效刺入皮(pi)膚，同時要(yao)控制力的強(qiang)度(du)以(yi)盡(jin)可能(neng)減少對使(shi)用者(zhe)造(zao)成的痛(tong)感。