經(jīng)皮微針陣列貼布及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及經(jīng)皮微針陣列貼布，特別有關(guān)于一種量測(cè)皮下的目標(biāo)分子濃度以獲知人體生理信號(hào)的經(jīng)皮微針陣列貼布。
【背景技術(shù)】
[0002]皮下組織是人類組織液流動(dòng)分布的主要地方，組織液中富含有胺基酸、糖、脂肪酸、輔酶、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、鹽及細(xì)胞產(chǎn)生的廢物等，是細(xì)胞與血液交流的主要管道，因此通過組織液中各成份的濃度是用以判斷生理狀況的方法之一。
[0003]服用或施打藥物時(shí)，藥物會(huì)在組織液中長(zhǎng)時(shí)間且緩慢的釋放，在藥物開發(fā)及使用的臨床實(shí)驗(yàn)過程中，往往需不斷地監(jiān)控藥物于組織液中濃度的變化，也因此取樣組織液以進(jìn)行檢測(cè)或分析，在醫(yī)療程序中是隨處可見的。
[0004]現(xiàn)今市面所見的生理檢測(cè)器材，或醫(yī)護(hù)人員采樣組織液的方法，多半采扎針并穿破角質(zhì)層，來抽取組織液以進(jìn)行分析檢測(cè)，然而此種破壞皮膚表層的取樣方法，除了容易使患者感覺疼痛，進(jìn)而萌生排斥感外，皮膚表層的大量微生物，也容易在皮膚表層遭破壞的情況下，進(jìn)入人體進(jìn)而感染。為了改善扎針并穿破角質(zhì)層取樣的缺點(diǎn)，有提出經(jīng)皮傳感器，其利用陣列形式的微針進(jìn)行皮膚穿刺，低侵入性的穿刺能夠有效減輕使用者的疼痛感，又同時(shí)達(dá)到取樣組織液的目的。
[0005]經(jīng)皮傳感器的微針制作常見有利用微影及蝕刻等半導(dǎo)體工藝，例如美國專利US7, 344，499B1的說明書第12欄第2段揭示一種硅微針的工藝。首先，提供其上覆蓋有圖案化的第一光刻膠層的一硅晶圓。接著，利用等向性蝕刻方式進(jìn)行蝕刻，形成一穿孔。接著，于晶圓表面涂布一鉻層，之后涂布圖案化的一第二光刻膠層，以至于覆蓋在穿孔上，及形成一圓形屏蔽供后續(xù)蝕刻。接著，進(jìn)行蝕刻以形成微針的外錐壁。然而，由于含硅半導(dǎo)體材料的脆性，當(dāng)微針穿刺皮膚進(jìn)行感測(cè)時(shí)，微針容易斷裂。
[0006]另外，有提出使用激光微加工的方式，對(duì)樹脂形成的突刺鉆孔，以制作中空微針。首先，使用例如聚酰亞胺樹脂或聚醚醚酮樹脂進(jìn)行擠出成型，形成其上具有多個(gè)突刺的薄片，接著使用激光對(duì)突刺鉆孔，即可得到中空微針。然而，由于微針尺寸極細(xì)小，擠出成型時(shí)突刺可能產(chǎn)生毛邊，而且不論是偏軸穿孔或中心穿孔，使用激光形成統(tǒng)一的孔徑并非容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)皮微針陣列貼布及其制造方法，使其微針組的微針穿刺皮膚進(jìn)行感測(cè)時(shí)，微針能保持完好。
[0008]為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種經(jīng)皮微針陣列貼布，用以量測(cè)皮下目標(biāo)分子的濃度，該經(jīng)皮微針陣列貼布包含:基板、微針單元、信號(hào)處理單元及電源單元。微針單元至少包含排列于基板上的第一微針組以及第二微針組，該第一微針組作為工作電極，該第一微針組的所述微針以陣列形式排列于該基板上，該第二微針組作為參考電極，每一微針組至少包含一微針，第一微針組包含至少一薄片，每一薄片上至少設(shè)置一穿孔，穿孔邊緣設(shè)置有一突刺，其中一薄片上的穿孔供其余的薄片上相對(duì)位置的穿孔邊緣的突刺穿過，且該些突刺互相分離。信號(hào)處理單元設(shè)置于該基板上并與該第一微針組和該第二微針組電性連接。電源單元供應(yīng)工作電源予該經(jīng)皮微針陣列貼布。
[0009]其中，該第一微針組由一第一薄片和一第二薄片疊置而成，該第一薄片上至少設(shè)置一第一穿孔，該第一穿孔邊緣設(shè)置有一第一突刺，及該第二薄片上至少設(shè)置一第二穿孔，該第二穿孔邊緣設(shè)置有一第二突刺，該第二突刺穿過該第一薄片上相對(duì)位置的該第一穿孔與該第一突刺相對(duì)。
[0010]其中，該第一微針組由一第一薄片、一第二薄片和一第三薄片疊置而成，該第一薄片上至少設(shè)置一第一穿孔，該第一穿孔邊緣設(shè)置有一第一突刺，該第二薄片上至少設(shè)置一第二穿孔，該第二穿孔邊緣設(shè)置有一第二突刺，及該第三薄片上至少設(shè)置一第三穿孔，該第三穿孔邊緣設(shè)置有一第三突刺，該第二突刺和該第三突刺穿過該第一薄片上的該第一穿孔與該第一突刺呈三角錐形。
[0011]其中，該第一微針組由一第一薄片、一第二薄片、一第三薄片和一第四薄片疊置而成，該第一薄片上至少設(shè)置一第一穿孔，該第一穿孔邊緣設(shè)置有一第一突刺，該第二薄片上至少設(shè)置一第二穿孔，該第二穿孔邊緣設(shè)置有一第二突刺，該第三薄片上至少設(shè)置一第三穿孔，該第三穿孔邊緣設(shè)置有一第三突刺及該第四薄片上至少設(shè)置一第四穿孔，該第四穿孔邊緣設(shè)置有一第四突刺，該第二突刺、該第三突刺和該第四突刺穿過該第一薄片上的該第一穿孔與該第一突刺呈四角錐形。
[0012]其中，該第一微針組的每一突刺包含一尖端部及一基底，其中一薄片上的穿孔經(jīng)其余的薄片上相對(duì)位置的穿孔邊緣的突刺穿過后形成的該微針的所述尖端部的頂部不在同一高度。
[0013]其中，該第一微針組的每一突刺包含一尖端部及一基底，其中一薄片上的穿孔經(jīng)其余的薄片上相對(duì)位置的穿孔邊緣的突刺穿過后形成的該微針的所述尖端部的頂部具有同一高度。
[0014]其中，該第一微針組和該第二微針組的微針借由沖壓或蝕刻工藝形成。
[0015]其中，所述突刺的內(nèi)表面上涂有感測(cè)高分子。
[0016]其中，所述突刺的外表面上涂有抗皮膚過敏的藥物。
[0017]其中，更包含一試紙片，安置于該第一微針組與該基板之間，該試紙片包含一導(dǎo)電層及位于該導(dǎo)電層上的多個(gè)測(cè)試區(qū)域，所述測(cè)試區(qū)域上涂布感測(cè)高分子，且與該第一微針組上的該穿孔對(duì)齊。
[0018]其中，該感測(cè)高分子是抗體、適體、重組單體(ScFv)、醣類、葡萄糖氧化酶(GlucoseOxidase)或羥基丁酸脫氫酶(HBHD)。
[0019]其中，所述突刺的材料選自不銹鋼、鎳、鎳合金、鈦、鈦合金、納米碳管或硅材料，且于表面沉積具有生物兼容性的金屬。
[0020]其中，所述突刺的材料為樹脂，且于表面沉積具有生物兼容性的金屬。
[0021]本發(fā)明還提供一種經(jīng)皮微針陣列貼布的制造方法，包括以下步驟:提供上述基板及微針單元；于微針單元的第一微針組的突刺表面沉積具有生物兼容性的一金屬層；形成一自組裝單層于該金屬層上；于該自組裝單層上接合抗體或適體；施加阻隔分子，填補(bǔ)未接上抗體或適體的自組裝單層。
[0022]其中，更包含于金屬層中混合納米碳管。
[0023]本發(fā)明提供的經(jīng)皮微針陣列貼布，其微針組的微針借由沖壓或蝕刻工藝形成，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，當(dāng)微針組的微針穿刺皮膚進(jìn)行感測(cè)時(shí)，微針能保持完好。而且，本發(fā)明的工作電極微針組的結(jié)構(gòu)有利于將感測(cè)高分子涂布在微針尖端部的內(nèi)表面，于工作電極微針組的微針穿刺皮膚進(jìn)行感測(cè)時(shí)，可減少感測(cè)高分子的剝落。
[0024]本發(fā)明經(jīng)皮微針陣列貼布的工作電極微針表面可依照目標(biāo)分子進(jìn)行改質(zhì)，其中，目標(biāo)分子可以是生物分子，例如血糖、皮質(zhì)醇、脂肪酸等，目標(biāo)分子也可以是藥物分子例如抗生素，經(jīng)皮微針陣列貼布能提供慢性病藥物或特定藥物服用時(shí)，進(jìn)行藥物監(jiān)控，提高病患服藥的順從性，更進(jìn)一步可針對(duì)個(gè)人的藥物代謝狀況，決定用藥劑量及服用頻率，以達(dá)到個(gè)人化藥物的目的。
[0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的微針具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，當(dāng)微針組的微針穿刺皮膚進(jìn)行感測(cè)時(shí)，微針能保持完好。而且，本發(fā)明的微針單元的工藝簡(jiǎn)單，有利于大量生