16、微针技术：制造、应用与未来展望

微针技术：制造、应用与未来展望

1. 微针制造方法

微针在生物医学领域具有广泛的应用前景，不同类型的微针制造方法各有特点。

1.1 硅微针制造

硅微针有多种类型，适用于不同应用。但这些制造工艺大多需要一个或多个深反应离子刻蚀（DRIE）步骤，导致成本相对较高。例如，有的硅微针制造采用DRIE和各向异性KOH蚀刻步骤结合，有的使用DRIE和各向同性蚀刻步骤结合来制造侧开口硅微针，还有的是制造带有集成玻璃通道的硅微针。

1.2 聚合物微针制造

目前所展示的中空聚合物微针阵列都需要深度X射线曝光。以下是几种常见的制造方法：
- Moon等人的方法 ：使用双层深度X射线曝光。首先，将750 - 1200μm厚的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层通过由三角形不透明区域（每个区域有一个透明孔）组成的掩模进行垂直深度X射线曝光。由于PMMA是正性光刻胶，曝光区域在显影时会被去除，第一次曝光时掩模的透明孔定义了针腔，不透明三角形勾勒出针的轮廓。然后，通过同一掩模以20°角进行第二次曝光，保护之前未曝光区域的角落。显影后，未曝光的三维区域形成微针，但针腔是盲孔，终止于平面基板。
- Pérennès等人的方法 ：同样采用双层深度X射线曝光PMMA。先将2.7mm厚的PMMA片通过锯齿形掩模图案曝光，得到几个具有直边和锯齿形边的扁平PMMA器件。将这些器件翻转90°，使直边站立并对齐锯齿。用液态PMMA将它们粘合在一起并粘合到导电基板上。接着使用与Moon等人类似的掩模进行第二次深度X射线曝光。显影时，针腔内的PMMA显影速度比针周围的本体慢，可在针形成但针腔未