[发明专利]微针制备方法

说明书

本发明公开了微针制备方法，属于3D打印技术以及医用设备技术领域，提供一种制备方法简单高效，形状尺寸可控，具有良好的机械性能的微针制备方法，所述微针制备方法，利用基于DLP原理的3D打印机，通过控制打印光束的曝光时间T以在打印材料层内曝光成型锥尖状的针尖结构。本发明直接利用基于DLP原理的3D打印机进行制备，如紫外线光照对光敏材料进行曝光成型，利用打印光束在打印材料层内位于同一横截面上光强由打印光束的中心向周围逐渐减弱以及在同一纵截面上光强由靠近光源端向远离光源端逐渐减弱的现象，通过控制特定的曝光时间T以一次性成型微针的针尖结构。

技术领域

本发明涉及一种制备微型针阵列的原理及方法。

背景技术

微针，即微小的针具，采用微针阵列给药或采样；具有创面小、精确、微量、无痛等优点，同时还能提高生化检验的精度和可靠性等。

近几年，微针的应用主要集中在透皮给药、微电极、流体采样分析与检测等方面。目前微针制作工艺主要采用的是硅微加工工艺和LIGA(Lithographie、Galvanoformung、Abformung，即光刻、电铸和注塑)等工艺。前者流程大概有热氧化，光刻，体硅腐蚀，反应离子刻蚀等；后者基本步骤为X光曝光、显影、电镀、光刻胶脱膜、真空压塑、塑料脱模，此方法在微细加工技术中较为突出，能够获得具有高深宽比、结构精细、侧壁陡峭、表面平整的微结构。但是，上述现有工艺，其制备过程均非常复杂，效率低且成本较高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种简单高效，形状尺寸可控，具有良好的机械性能的微针制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：微针制备方法，利用基于DLP原理的3D打印机，通过控制打印光束的曝光时间T以在打印材料层内曝光成型锥尖状的针尖结构。

进一步的是：所述基于DLP原理的3D打印机包括打印平台和载玻片，所述打印材料层设置于打印平台上，所述载玻片与打印材料层的液面相贴，打印光束从上方穿过载玻片后投射入打印材料层内。

进一步的是：在载玻片上游的打印光线路径上设置有调节透镜组。

进一步的是：在打印材料层的底部垫有一层非粘性垫层，所述非粘性垫层铺设于打印平台上。

进一步的是：所述基于DLP原理的3D打印机，在曝光成型针尖结构时，其打印光线由多束彼此间隔的打印光束组成。

进一步的是：每束针尖结构的横截面呈圆形、三角形、十字形或米字形。

进一步的是：在曝光成型锥尖状的针尖结构之前或之后，通过投射平面式的打印光线以在打印材料层内的上层曝光成型具有一定厚度D的基层。

进一步的是：在曝光成型锥尖状的针尖结构之后，利用水将打印材料层内未成型的打印材料冲走，然后再对已成型的针尖结构进行二次曝光固化或者自然晾干。

进一步的是：在进行二次曝光固化时，采用平面式打印光线。

进一步的是：所述打印材料层为光敏材料，所述打印光束为紫外光。

本发明的有益效果是：本发明所述的微针制备方法，直接利用基于DLP原理的3D打印机进行制备，如紫外线光照对光敏材料进行曝光成型，利用打印光束在打印材料层内位于同一横截面上光强由打印光束的中心向周围逐渐减弱以及在同一纵截面上光强由靠近光源端向远离光源端逐渐减弱的现象，通过控制特定的曝光时间T以直接成型微针的针尖结构，其具有方法简单高效，微针形状尺寸可控，具有良好的机械性能等优点。

附图说明

图1为本发明所述的微针制备方法中的3D打印机的打印平台结构部分的示意图；

图2是打印管束打印状态示意图；

图3是微针打印成型后的结构示意图；