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CN111643447B - 一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法 - Google Patents

一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法 Download PDF

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CN111643447B CN202010524703.XA CN202010524703A CN111643447B CN 111643447 B CN111643447 B CN 111643447B CN 202010524703 A CN202010524703 A CN 202010524703A CN 111643447 B CN111643447 B CN 111643447B
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Abstract

本发明公开了一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法，属于微针载药释放技术领域，载药微针包括：微针基底；至少一个的微针针体，形成于微针基底上；导电聚合物纳米掺杂体，掺杂于微针针体中；及微针药物，掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中；其中，至少一个的微针针体用于刺入皮肤以将导电聚合物纳米掺杂体送入皮肤内，导电聚合物纳米掺杂体配置为响应于驱动电源装置发出的电刺激而释放微针药物。本发明公开的载药微针，同时解决了现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落、释药可控性不理想、制备复杂、微针尺寸不易控制、皮肤贴附性不好等多个技术问题。

Description

一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载 药微针制备方法
技术领域
本发明涉及微针载药释放技术领域，尤其涉及一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法。
背景技术
微针作为一种新型经皮给药系统，在进行给药时，可以刺穿皮肤的角质层，从而为药物的递送打开了一条由角质层到表皮层或真皮浅层的微通道，随后被毛细血管吸收，药物活性分子伴随着血液循环，到达人体的病灶部位起到治疗的作用。与传统的透皮给药系统相比，微针由于不会触及到真皮层的神经末梢，所以微针给药系统有着无疼痛感，可自主用药，给药准确快速，携带使用方便等优点。微针给药结合了透皮贴剂和皮下注射给药的双重优点，避免了两者的缺点。
但是，普通微针给药系统药物释放不可控，不能适应药物的控制释放。为了解决该问题，科研工作者采用电刺激的方式控制微针释放药物，即通过在微针的针体表面形成金属层、再于金属层上形成一载药导电薄膜层，从而形成镀层微针，载药导电薄膜层受到电刺激时即释放药物。
发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：
1、由于载药导电薄膜层形成于微针的针体表面，容易剥落，导致部分药物无法被送入皮肤，或者刺入皮肤后导电薄膜层残留体内，严重影响给药效果；
2、由于载药导电薄膜层为形成于微针的针体表面的一载药镀层，接收电刺激时易出现一次性大面积释放药物，难以真正实现准确控制药物的长时间多次释放，无法适应于需要多次给药的场景，释药可控性不够理想；
3、在制备表面形成有载药导电薄膜层的微针针体时，往往需要先制备微针，再于微针表面镀金属层，而后再进行电化学反应而在金属层表面形成载药导电薄膜层，制备方法较复杂，不适于大规模制备；
4、由于需在制备好的微针表面多次形成镀层，难以调节和控制最终的微针尺寸；
5、由于载药导电薄膜层形成于微针最外层，次外层为惰性金属层，使得微针针体为完全硬质的，皮肤贴合性不够好。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法(一种载药微针、载药微针制备方法、应用载药微针的装置，一种载药微针、应用其的装置、其制备方法)，以解决现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落、释药可控性不理想、制备复杂、微针尺寸不易控制、皮肤贴合性不好中的至少一个技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种载药微针，所述载药微针应用于电调控药物释放微针系统，所述电调控药物释放微针系统具有用于提供电能并控制所述电调控药物释放微针系统释放药物的驱动电源装置，所述载药微针包括：微针基底；至少一个的微针针体，形成于所述微针基底上；导电聚合物纳米掺杂体，掺杂于所述微针针体中；及微针药物，掺杂于所述导电聚合物纳米掺杂体中；其中，至少一个的所述微针针体用于刺入皮肤以将所述导电聚合物纳米掺杂体送入皮肤内，所述导电聚合物纳米掺杂体配置为响应于所述驱动电源装置发出的电刺激而释放所述微针药物。
根据本发明的第二方面，提供了一种载药微针贴片，载药微针贴片包括：基板；至少一个的上述的载药微针，至少一个的所述载药微针的微针基底均设置于所述基板上。
根据本发明的第三方面，提供了一种电调控药物释放微针系统，电调控药物释放微针系统包括：上述的载药微针或载药微针贴片；驱动电源装置，配置为向载药微针提供电能并控制载药微针释放微针药物。
根据本发明的第四方面，提供了一种电调控药物释放微针系统使用方法，适用于上述的电调控药物释放微针系统，所述使用方法包括：
使载药微针的至少一个微针针体刺入皮肤，以将微针针体掺杂的导电聚合物纳米掺杂体送入皮肤内；
使驱动电源装置向所述载药微针供电并控制所述微针针体掺杂的导电聚合物纳米掺杂体向所述皮肤中释放微针药物。
根据本发明的第五方面，提供了一种载药微针制备方法，所述方法包括：
制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
将所述导电聚合物纳米掺杂体与呈液态的微针针体材料混合后在微针模具中成型，形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的微针针体；
在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底；
干燥脱模后得到固态的载药微针。
根据本发明的第六方面，提供了另一种载药微针制备方法，所述方法包括：
制备高分子凝胶微针，所述高分子凝胶微针包括高分子凝胶微针基底和形成于所述高分子凝胶微针基底上的至少一个的高分子凝胶微针针体；
将微针药物与导电聚合物的单体溶液混合，得第三混合液；
使所述第三混合液填充至所述高分子凝胶微针针体的孔隙中，并使所述导电聚合物的单体原位聚合，以在所述高分子凝胶微针针体中形成掺杂有所述微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行干燥处理，获得固态的载药微针。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请提供的载药微针，通过设置微针基底、形成于微针基底上的微针针体、掺杂于微针针体中的导电聚合物纳米掺杂体、掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中的微针药物，由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体又掺杂于微针针体中，即与微针针体的材料相融相嵌，从而形成完整的微针，而非仅存在于微针针体表面，不存在镀层剥落的问题，微针针体刺入皮肤时可将其中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体全部带入皮肤，从而使导电聚合物纳米掺杂体中掺杂的微针药物全被释放入皮肤中，不存在微针药物的浪费，有效保证给药效果。从而解决了现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落的技术问题。
2、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中，即较为均匀地嵌于微针针体中，在随微针针体刺入皮肤后，需释放药物而使驱动电源装置提供电能时，该导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激，靠近于微针针体表面的导电聚合物纳米掺杂体先释放微针药物，靠近于微针针体中部的导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激释放微针药物后需通过微针针体高分子内部结构逐渐迁移到微针针体表面再释放微针药物，利于微针药物的层级释放，有效提高释药可控性，且因若干导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体内部，受到电刺激而释放的微针药物并非与镀层微针相同因位于微针针体表面而一次性迅速大量释放于皮肤体液中，而是由微针针体中逐渐进入皮肤体液，且其中部分微针药物在无电刺激时可被导电聚合物纳米掺杂体重新包裹，更加利于控制微针药物的多次释放。由以上可知，本申请实施例提供的载药微针，有效解决了现有载药微针难以实现控制药物长时间多次释放的技术问题，可适应于需要多次给药的场景。
3、无需在微针针体表面镀金属层后再电化学反应镀载药导电薄膜，可以使掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体与微针针体材料直接混合而注入微针模具中成型，或者直接在高分子凝胶微针针体内原位聚合形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，制备方法简单，易于大规模制备。从而解决了现有技术中镀层微针制备方法复杂繁琐的技术问题。
4、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中而与微针针体相融相嵌而共同形成完整的微针针体，所以通过调节微针模具微针阵列槽的尺寸即可调节最终成型的微针针体的尺寸，尺寸更易于控制和调节。从而解决了现有技术中镀层微针由于需形成金属层与导电薄膜层而难以调节和控制最终微针尺寸的技术问题。
5、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中，微针针体的材料选用生物相容性的材料即可使微针针体具有良好的生物相容性，利于刺入皮肤而向皮肤中给药。同时微针针体无需设置惰性金属层及载药导电薄膜层等镀层，微针针体直接采用的高分子材料可吸收体液溶胀，硬度降低，从而可以更好地贴附在皮肤表面。有效解决了现有技术中镀层微针硬度大，贴附性不佳的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是根据一些实施例的载药微针的结构示意图；
图2是根据一些实施例的具有微针对电极的载药微针的结构示意图；
图3是根据一些实施例的载药微针贴片的结构示意图；
图4是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统的结构示意图；
图5是根据一些实施例的具有第一独立微针对电极和第二独立微针对电极的电调控药物释放微针系统的结构示意图；
图6是根据一些实施例的具有第一独立微针对电极的电调控药物释放微针系统的结构示意图；
图7是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统的功能模块示意图；
图8是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统使用方法的流程示意图；
图9是根据一些实施例的载药微针制备方法的流程示意图；
图10是图9中步骤S10的一些实施例的流程示意图；
图11是图9中步骤S10的一些实施例的流程示意图；
图12是根据一些实施例的载药微针制备方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
当在这里使用时，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任意和所有组合。表述诸如“...中的至少一个”当在一列元件之前时修饰整列元件而不是修饰该列中的个别元件。
为了解决现有技术中为镀层微针存在的镀层易脱落、释药可控性不理想、制备复杂、微针尺寸不易控制、皮肤贴合性不好中的至少一个技术问题，本申请提供了一种载药微针、载药微针贴片、电调控药物释放微针系统及载药微针制备方法(一种载药微针、载药微针制备方法、应用载药微针的装置，一种载药微针、应用其的装置、其制备方法)。
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1
本申请实施例提供了一种载药微针100，该载药微针100应用于电调控药物释放微针系统300，电调控药物释放微针系统300具有用于提供电能并控制电调控药物释放微针系统300释放药物的驱动电源装置301。
图1是根据一些实施例的载药微针的结构示意图。图4是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统的结构示意图。
请参照图1和图4，载药微针100包括微针基底10、至少一个的微针针体20、导电聚合物纳米掺杂体30以及微针药物。
微针基底10主要用于支撑若干个微针针体20，以使若干个微针针体20均形成于微针基底10同一表面，在微针针体20刺入皮肤后，微针基底10通常位于皮肤外部表面。微针基底10也可以作为使若干个微针针体20电连通的导电介质。微针基底10可以与微针针体20一体成型，或微针针体20与微针基底10先后依次成型。
至少一个的微针针体20均形成于微针基底10上，微针针体20可以是尺寸为微米级的针状结构。微针基底10的同一表面可以形成多个微针针体20，以形成微针阵列。微针针体20可以在皮肤特定区域克服皮肤角质层屏障，进入活性表皮特定深度。
若干个导电聚合物纳米掺杂体30掺杂于微针针体20中，即若干个导电聚合物纳米掺杂体30嵌于微针针体20中或形成于微针针体20中，也可理解为导电聚合物纳米掺杂体30混合在微针针体20中而与微针针体20的材料共同形成完整的微针针体。而微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体30中，即微针药物嵌于导电聚合物纳米掺杂体30中或被包载于导电聚合物纳米掺杂体30中，也可理解为微针药物混合在导电聚合物纳米掺杂体30中而与导电聚合物纳米掺杂体30的导电聚合物材料共同形成完整的导电聚合物纳米掺杂体30。从而使得掺杂微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30与微针针体20的材料共同形成完整的微针针体20，不存在微针针体20镀层剥落的问题，微针针体刺入皮肤时可将微针针体中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体全部带入皮肤，从而使导电聚合物纳米掺杂体中掺杂的微针药物全部释放入皮肤中，不存在微针药物的浪费，有效保证给药效果，且不存在导电聚合物剥落残留于皮肤中的情况，有效保证给药安全性。从而解决了现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落的技术问题。
导电聚合物纳米掺杂体30主要起到托载微针药物或包载微针药物，并在受到电刺激时释放微针药物的作用。处于工作模式时，微针针体20刺入皮肤而将导电聚合物纳米掺杂体30带入或送入皮肤内，导电聚合物纳米掺杂体30配置为响应于驱动电源装置301发出的电刺激而释放微针药物。导电聚合物纳米掺杂体30由于包括导电聚合物材料，导电聚合物材料又可称导电高分子材料，其对电信号具有良好的响应，使用较低电压(≤1V)便可驱动其氧化-还原状态的改变，即通过施加外部电刺激可以使导电聚合物纳米掺杂体30的氧化-还原状态发生改变，从而引起聚合物电荷量、掺杂水平、导电性以及体积的变化，从而释放其中掺杂的微针药物，使得微针药物进入皮肤中可通过血管和淋巴腺吸收，从而被引入体循环系统。由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体30中，导电聚合物纳米掺杂体30掺杂于微针针体20中，即较为均匀地嵌于微针针体20中，在随微针针体20刺入皮肤后，需释放药物而使驱动电源装置301提供电能时，该导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激，靠近于微针针体表面的导电聚合物纳米掺杂体先释放微针药物，靠近于微针针体中部的导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激释放微针药物后需通过微针针体高分子内部结构逐渐迁移到微针针体表面再释放药物，利于微针药物的层级释放，有效提高释药可控性，且因若干导电聚合物纳米掺杂体30掺杂于微针针体20内部，受到电刺激而释放的药物并非与镀层微针相同因位于微针针体表面而一次性迅速大量释放于皮肤体液中，而是由微针针体中逐渐进入皮肤体液，且其中部分微针药物在无电刺激时可被导电聚合物纳米掺杂体重新包裹，更加利于控制微针药物的多次释放。由以上可知，本申请实施例提供的载药微针，有效解决了现有载药微针难以实现控制药物长时间多次释放的技术问题，可适应于需要多次给药的场景，可适应于某些疾病反复发作需要脉冲式给药的需求。
导电聚合物纳米掺杂体30包括导电聚合物纳米颗粒、导电聚合物纳米棒和导电聚合物纳米纤维中的至少一种，但不限于此，导电聚合物纳米掺杂体30还可以为其他形状，导电聚合物纳米颗粒、导电聚合物纳米棒、导电聚合物纳米纤维中的任一个均掺杂有微针药物。
微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体30中，微针药物可以包括抗癌药、镇痛药、避孕药、疫苗、蛋白质、肽、多糖基因、抗体、局麻药、胰岛素中的至少一种，但不限于此，微针药物还可以为其他药物或物质。
微针基底10的材料可以包括高分子材料。优选地，微针基底10的材料可以包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、左旋聚乳酸、聚羟基乙酸和聚己内酯中的至少一种，但不限于此。微针基底10的材料还可以为高分子凝胶。
微针针体20的材料可以包括高分子材料。优选地，微针针体20的材料可以包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、左旋聚乳酸、聚羟基乙酸和聚己内酯中的至少一种，但不限于此。采用上述高分子材料作为微针针体20的材料，不仅具有优良的生物相容性，且在微针针体20刺入皮肤后可吸收皮肤中的体液而发生溶胀，以使若干个导电聚合物纳米掺杂体30均与体液导电连通，从而使各导电聚合物纳米掺杂体30均可接受到电刺激，防止部分导电聚合物纳米掺杂体30被微针针体20材料完全包裹而无法接受到电刺激，从而保证释药效果。
微针针体20的材料可以包括高分子凝胶。在微针针体20的材料为高分子凝胶时，导电聚合物纳米掺杂体30可以通过原位聚合形成于高分子凝胶内，其中，在导电聚合物纳米掺杂体30原位聚合的过程中，微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体30内。
微针针体20和/或微针基底10中可以掺杂金纳米棒、碳纳米管、银纳米线、导电聚合物和压电材料中的至少一种。采用上述设置，可以增强微针针体20和/或微针基底10的导电性能，从而利于导电聚合物纳米掺杂体30接受电刺激而释放药物，保证释药效果。
优选地，上述的导电聚合物可以包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚噻吩、聚丙烯、氧化锌、聚偏氟乙烯中的至少一种，但不限于此；上述的压电材料可以包括石墨烯、石墨、氧化锌、压电陶瓷、压电晶体中的至少一种，但不限于此。
导电聚合物纳米掺杂体30的材料可以包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚噻吩和聚丙烯及其衍生物中的至少一种，但不限于此。优选地，导电聚合物纳米掺杂体30的材料可以包括聚吡咯，聚吡咯具有高电导率且易制备的特点。
导电聚合物纳米掺杂体30与微针针体的质量比可以为0.01-1：1。
图2是根据一些实施例的具有微针对电极的载药微针的结构示意图。
请参照图2，载药微针100还可以包括至少一个的微针对电极40，至少一个的微针对电极40设置于微针基底10上并与微针针体20处于同一侧；其中，微针针体20为工作电极，微针对电极40用于刺入皮肤，以使驱动电源装置301、微针针体20、皮肤、微针对电极40构成回路。需要说明的是，微针对电极40并非是必要的。
其中，微针对电极40可以包括对电极微针针体41和惰性金属层42。
对电极微针针体41可以设置于微针基底10上或形成于微针基底10上，对电极微针针体41与微针针体20处于微针基底10的同一表面。对电极微针针体41的材料可以与微针基底10的材料相同或者与微针针体20的材料相同，对电极微针针体41可以与微针基底10同时成型或与微针针体20同时成型。优选地，对电极微针针体41的材料与微针针体20的材料相同，便于与微针针体20同时成型。
惰性金属层42设置于对电极微针针体41的表面。惰性金属层42可以包括金、银、铂中的至少一种，惰性金属层42可以通过溅射、喷涂、浸涂和沉积中的至少一种方法涂覆于对电极微针针体41的表面。
优选地，微针对电极所在位置的微针基底的部分为第一微针基底部101，微针针体所在位置的微针基底的部分为第二微针基底部102，其中，第一微针基底部101与第二微针基底部102相互绝缘连接。采用以上设置，便于在将微针对电极和微针针体均刺入皮肤后，驱动电源装置301提供电刺激时，电流均由微针对电极而流经皮肤内体液及微针针体中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体而回至驱动电源装置，从而利于微针药物释放入皮肤体液中，可防止驱动电源装置301提供电刺激时，部分电流直接经第一微针基底部和第二微针基底部回至驱动电源装置301而影响释药效果。在制备微针基底时，可以使第一微针基底部的材料和第二微针基底部的材料之间形成绝缘材料部分，例如可以在第一微针基底部的材料和第二微针基底部的材料中均掺杂有导电增效材料，而第一微针基底部和第二微针基底部之间的材料则不掺杂导电增效材料而成型为一体的微针基底。也可以分别成型第一微针基底部和第二微针基底部，而后将第一微针基底部和第二微针基底部采用绝缘材料进行连接。
需要说明的是，微针基底的结构不限于此，可选地，第一微针基底部和第二微针基底部也可以为一体成型而导电连通。
由以上可知，本申请实施例提供的载药微针，具有以下优点：
1、通过设置微针基底、形成于微针基底上的微针针体、掺杂于微针针体中的导电聚合物纳米掺杂体、掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中的微针药物，由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体又掺杂于微针针体中，即与微针针体的材料相融相嵌，从而形成完整的微针，而非仅存在于微针针体表面，不存在镀层剥落的问题，微针针体刺入皮肤可将微针中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体全部带入皮肤，从而使导电聚合物纳米掺杂体中掺杂的微针药物全被释放入皮肤中，不存在微针药物的浪费，有效保证给药效果。从而解决了现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落的技术问题。
2、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中，即较为均匀地嵌于微针针体中，在随微针针体刺入皮肤后，需释放药物而使驱动电源装置提供电能时，若干导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激，靠近于微针针体表面的导电聚合物纳米掺杂体先释放微针药物，靠近于微针针体中部的导电聚合物纳米掺杂体接受电刺激释放微针药物后需通过微针针体高分子内部结构逐渐迁移到微针针体表面再释放药物，利于微针药物的层级释放，有效提高释药可控性，且因若干导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体内部，受到电刺激而释放的药物并非与镀层微针相同因位于微针针体表面而一次性迅速大量释放于皮肤体液中，而是由微针针体中逐渐进入皮肤体液，且其中部分微针药物在无电刺激时可被导电聚合物纳米掺杂体重新包裹，更加利于控制微针药物的多次释放。由以上可知，本申请实施例提供的载药微针，有效解决了现有载药微针难以实现控制药物长时间多次释放的技术问题，可适应于需要多次给药的场景。
3、无需在微针针体表面镀金属层后再电化学反应镀载药导电薄膜，可以使掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体与微针针体材料直接混合而注入微针模具中成型，或者直接在高分子凝胶微针针体内原位聚合形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，制备方法简单，易于大规模制备。从而解决了现有技术中镀层微针制备方法复杂繁琐的技术问题。
4、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中而与微针针体相融相嵌而共同形成完整的微针针体，所以通过调节微针模具微针阵列槽的尺寸即可调节最终成型的微针针体的尺寸，尺寸更易于控制和调节。从而解决了现有技术中镀层微针由于需形成金属层与导电薄膜层而难以调节和控制最终微针尺寸的技术问题。
5、由于微针药物掺杂于导电聚合物纳米掺杂体中，导电聚合物纳米掺杂体掺杂于微针针体中，微针针体的材料选用生物相容性的材料即可使微针针体具有良好的生物相容性，利于刺入皮肤而向皮肤中给药。同时微针针体无需设置惰性金属层及载药导电薄膜层等镀层，微针针体直接采用的高分子材料可吸收体液溶胀，硬度降低，从而可以更好地贴附在皮肤表面。有效解决了现有技术中镀层微针硬度大，贴附性不佳的技术问题。
因此，本申请实施例提供的载药微针，同时解决了现有技术中镀层微针存在的镀层易脱落、释药可控性不理想、制备复杂、微针尺寸不易控制、皮肤贴附性不好等多个技术问题，具有较好的市场应用前景。
实施例2
图3是根据一些实施例的载药微针贴片的结构示意图。
请参照图3，本实施例提供了一种载药微针贴片200，该载药微针100应用于电调控药物释放微针系统300，电调控药物释放微针系统300具有用于提供电能并控制电调控药物释放微针系统300释放药物的驱动电源装置301，载药微针贴片200包括基板201和至少一个的上述实施例1中任一实施方式的载药微针。
基板201主要起到支撑和/或固定载药微针100的作用。基板201可以为柔性材料。基板201也可以为粘附性材料，便于将载药微针100固定于皮肤上，从而利于载药微针100贴覆于皮肤上而使其微针针体20刺入皮肤中。基板201的材料可以包括以下材料中的至少一种：聚对苯二甲酸二醇酯(PET)，聚二甲基硅氧烷(PDMS)，聚酰亚胺(Kapton)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚碳酸酯(PC)，聚酰胺(PA)，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，天然橡胶，丁基橡胶，丁苯橡胶，硅橡胶，环氧树脂，酚醛树脂，聚乳酸，聚乙烯醇，聚乳酸聚乙醇酸共聚物，胶原蛋白，透明质酸，聚丙交酯-共-乙交酯，聚己内酯，聚酸酐，聚酯酰胺，聚丁酸，壳聚糖，海藻酸，果胶，软骨素，葡聚糖，聚赖氨酸，纤维蛋白，琼脂糖，纤维素，聚乙烯比咯烷酮，聚乙二醇，聚乙烯醇，羟丙基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羧甲基纤维素钠，多元醇，藻酸盐，环糊精，糊精，果糖，淀粉，海藻糖，麦芽糖，乳糖，乳果糖，松糖，棉子糖，松三糖，右旋糖酐，木糖醇，聚乳酸，聚乙醇酸，聚氧化乙烯，聚丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酸以及聚马来酸等。
至少一个的载药微针100的微针基底10均设置于基板201上，载药微针100在接受驱动电源装置301发出的电信号时即使其微针针体20中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体30释放微针药物。
由于本实施例采用了上述实施例1中的载药微针100，因而其同样具有上述实施例1中载药微针100的优点或有益效果，在此不再赘述。
实施例3
图4是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统的结构示意图。图7是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统的功能模块示意图。
请参照图4及图7，本申请实施例提供了一种电调控药物释放微针系统300，电调控药物释放微针系统300包括驱动电源装置301、上述实施例1中任一实施方式的载药微针100或上述实施例2中的载药微针贴片200。
驱动电源装置301配置为向上述实施例1中任一实施方式的载药微针100或上述实施例2中的载药微针贴片200的载药微针100提供电能并控制载药微针100释放微针药物。驱动电源装置301可以包括以电池为能量供给的装置、将生物体的机械能或化学能转化为电能的自驱动能量供给装置。
载药微针100的微针基底10上可以设置微针对电极40，此时，驱动电源装置301的一输出端与微针针体20或微针基底10电连接，驱动电源装置301的另一输出端与载药微针的微针对电极40电连接。在处于工作模式时，载药微针100的微针针体20和微针对电极40均刺入皮肤中，通过驱动电源装置301输出电能，而使驱动电源装置301、微针针体20或微针基底10、皮肤、微针对电极40之间构成回路，微针针体20中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体30即响应于电刺激而释放微针药物。
图5是根据一些实施例的具有第一独立微针对电极和第二独立微针对电极的电调控药物释放微针系统的结构示意图。
请参照图5，电调控药物释放微针系统300还可以包括第一独立微针对电极302和第二独立微针对电极303。
第一独立微针对电极302与驱动电源装置301的一输出端电连接，第一独立微针对电极与载药微针分体设置，即第一独立微针对电极302与载药微针100或载药微针贴片200相对独立而不相连。
第二独立微针对电极303与驱动电源装置301的另一输出端电连接，第二独立微针对电极与载药微针分体设置，即第二独立微针对电极303与载药微针100或载药微针贴片200相对独立而不相连。
其中，第一独立微针对电极302和第二独立微针对电极303均用于刺入皮肤，以使驱动电源装置301、第一独立微针对电极302、皮肤400、载药微针的微针针体20、第二独立微针对电极303构成回路，可使电流流经第一独立微针对电极302、皮肤400中体液、微针针体20中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体、第二独立微针对电极303及驱动电源装置301，利于皮肤中体液与导电聚合物纳米掺杂体电连通，保证释药效果。
第一独立微针对电极302可以包括第一独立微针基底3021、至少一个的第一独立微针针体3022及第一惰性金属层3023。
第一独立微针基底3021的材料可以采用上述实施例1中的微针针体20可采用的材料或微针基底10可采用的材料，但不限于此，第一独立微针基底3021的材料也可以为其他金属或非金属导电且具有生物相容性的材料。
至少一个的第一独立微针针体3022形成于第一独立微针基底3021上，第一独立微针针体3022可以与第一独立微针基底3021一体成型，或者第一独立微针针体3022和第一独立微针基底3021分别先后依次成型。第一独立微针针体3022的材料可以采用上述实施例1中的微针针体20可采用的材料或微针基底10可采用的材料，但不限于此，第一独立微针针体3022的材料也可以为其他金属或非金属导电且具有生物相容性的材料。
第一惰性金属层3023设置于第一独立微针针体3022的表面和/或第一独立微针基底3021的表面，第一惰性金属层3023的材料可以包括金、银、铂中的至少一种，第一惰性金属层3023可以通过溅射、喷涂、浸涂和沉积中的至少一种方法涂覆于第一独立微针针体3022的表面和/或第一独立微针基底3021的表面。其中，第一惰性金属层3023与驱动电源装置301的一输出端电连接。
第二独立微针对电极303可以包括第二独立微针基底3031、至少一个的第二独立微针针体3032及第二惰性金属层3033。
第二独立微针基底3031的材料可以采用上述实施例1中的微针针体20可采用的材料或微针基底10可采用的材料，但不限于此，第二独立微针基底3031的材料也可以为其他金属或非金属导电且具有生物相容性的材料。
至少一个的第二独立微针针体3032形成于第二独立微针基底3031上，第二独立微针针体3032可以与第二独立微针基底3031一体成型，或者第二独立微针针体3032可以与第二独立微针基底3031分别先后依次成型。第二独立微针针体3032的材料可以采用上述实施例1中的微针针体20可采用的材料或微针基底10可采用的材料，但不限于此，第二独立微针针体3032的材料也可以为其他金属或非金属导电且具有生物相容性的材料。
第二惰性金属层3033设置于第二独立微针针体3032的表面和/或第二独立微针基底3031的表面。第二惰性金属层3033的材料可以包括金、银、铂中的至少一种，第二惰性金属层3033可以通过溅射、喷涂、浸涂和沉积中的至少一种方法涂覆于第二独立微针针体3032的表面和/或第二独立微针基底3031的表面。其中，第二惰性金属层3033与驱动电源装置301的一输出端电连接。
图6是根据一些实施例的具有第一独立微针对电极的电调控药物释放微针系统的结构示意图。
请参照图6，需要说明的是，第一独立微针针体3022和第二独立微针针体3032并非需要同时存在，可选地，可以仅需要第一独立微针针体3022或第二独立微针针体3032，此时，驱动电源装置301的一输出端可以与第一独立微针针体3022或第二独立微针针体3032电连接，驱动电源装置301的另一输出端可以与微针基底10或微针针体20电连接。
请参照图5和图7，驱动电源装置301可以包括自驱动能量单元3011，自驱动能量单元3011配置为将生物体的机械能或化学能转化为电能。可选地，自驱动能量单元3011可以包括生物燃料电池、摩擦纳米发电机、压电发电机中的至少一种，但不限于此，可选地，自驱动能量单元3011可以包括太阳能发电机。其中，所述的生物燃料电池、摩擦纳米发电机、压电发电机可以为现有技术中的任意一种，在此不进行限制和赘述。由于采用上述设置，自驱动能量单元3011可以解决电源受限问题。自驱动能量单元3011可以设置于载药微针100的微针基底10远离微针针体20的一表面上或设置于载药微针贴片200的基板201远离载药微针100的一表面，自驱动能量单元3011也可以置于载药微针100的附近。
驱动电源装置301还可以包括能量管理单元3012，能量管理单元3012的输入端与自驱动能量单元3011的输出端电性连接，能量管理单元3012配置为管理自驱动能量单元3011输出的电能，并配置为向载药微针提供电能并控制载药微针释放微针药物。需要说明的是，驱动电源装置301可以无需能量管理单元3012，而通过自驱动能量单元3011直接向载药微针100输出电信号，或者自驱动能量单元3011通过PN结或二极管向载药微针100输出电信号。
能量管理单元3012可以包括整流模块30121和储能模块30122。
整流模块30121配置为将自驱动能量单元3011输出的交流电流转换为直流电流，例如将摩擦纳米发电机输出的交流电流转换为直流电流。整流模块30121可以包括整流单元和滤波单元，整流单元将摩擦纳米发电机输出的交流电流转换为直流电流，例如，可采用整流桥，滤波单元将整流单元输出的脉动直流电转变为相对比较稳定的直流电，并提供给储能模块30122进行存储，例如，储能模块30122可以为可充电锂电池或储能电容。
储能模块30122用于存储整流模块30121输出的直流电流，储能模块30122配置为向载药微针提供电能并控制载药微针释放微针药物。
本申请实施例提供的一种电调控药物释放微针系统300，通过其驱动电源装置301向载药微针100提供电能并控制载药微针100长时间多次释放微针药物，可以实现微针药物的控制释放，可以适应于某些疾病反复发作需要脉冲式给药的需求。由于本申请实施例提供的电调控药物释放微针系统300采用了上述实施例1中的载药微针100或实施例2中的载药微针贴片，所以其同样具有实施例1中载药微针的优点或有益效果，在此不再赘述。
实施例4
图8是根据一些实施例的电调控药物释放微针系统使用方法的流程示意图。
请参照图8，本申请实施例提供了一种电调控药物释放微针系统使用方法，适用于上述实施例3中任一实施方式的电调控药物释放微针系统300，使用方法包括：
S100：使载药微针100的至少一个微针针体20刺入皮肤，以将至少一个微针针体20中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体30送入皮肤内；
S200：使驱动电源装置301向载药微针供电并控制微针针体20中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体30向皮肤中释放微针药物。
由于本申请实施例提供的电调控药物释放微针系统使用方法采用了上述实施例3中的电调控药物释放微针系统300，所以其同样具有实施例1中载药微针的优点或有益效果，在此不再赘述。
实施例5
图9是根据一些实施例的载药微针制备方法的流程示意图。
请参照图9，本申请实施例提供了一种载药微针制备方法，该载药微针制备方法用于制备上述实施例1中任一实施方式的载药微针100，载药微针制备方法包括：
S10：制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30；
S20：将导电聚合物纳米掺杂体30与呈液态的微针针体20材料混合后在微针模具中成型，形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体30的微针针体20；
S30：在微针模具上形成与微针针体20相连的微针基底10；
S40：干燥脱模后得到固态的载药微针。
图10是图9中步骤S10的一些实施例的流程示意图。
请参照图10，在一实施方式中，S10：制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30，可以包括步骤：
S101：提供含有模板的模板溶液；
S102：将吡咯单体溶液与模板溶液混合，得混合溶液；
S103：将微针药物与所述混合溶液混合或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述混合溶液混合，得微针药物混合溶液；
S104：将氧化剂与微针药物混合溶液混合，以使吡咯单体聚合成掺杂有微针药物的聚吡咯；
S105：离心收集，得掺杂有微针药物的聚吡咯纳米掺杂体。
采用上述方法制备的聚吡咯纳米掺杂体，其微针药物包封率高，可以有效提高药物在聚吡咯中的掺杂量，进而保证载药微针的释药效果。
其中，提供含有模板的模板溶液中，模板可以包括表面活性剂、生物大分子、环糊精、功能高分子和偶氮化合物中的至少一种，但不限于此。可选地，模板还可以包括十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、酸性红、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基磺酸钠(SAS)、明胶、甲基橙、环糊精、聚乙烯醇、N-亚甲基磷酸化壳聚糖中的至少一种，但不限于此。模板可以在水溶液种形成胶束，作为软模板，吡咯单体可以在微胶束限制的结构内合成出特定结构的聚吡咯(PPy)，聚合完成后形成掺杂有微针药物的聚吡咯，采用合适的溶剂将模板脱除从而实现聚吡咯纳米掺杂体与模板的分离。其他能够实现上述作用的类似活性剂亦可作为模板。
其中，在将吡咯单体溶液与模板溶液混合后，搅拌10-60分钟，使吡咯单体溶液与模板溶液充分混合，得混合溶液。其中，可以在搅拌模板溶液的状态下加入吡咯单体溶液。
其中，在将微针药物与所述混合溶液混合后或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述混合溶液混合后，搅拌10-60分钟，使微针药物充分分散于混合溶液，得微针药物混合溶液。
其中，步骤S103中，由于聚吡咯被氧化，失去电子而带正电荷，如果微针药物为阴离子，可以自动掺杂进导电聚合物中，如果微针药物包括阳离子时，可以与阴离子一起掺杂进导电聚合物中。步骤S103中所指对离子的掺杂剂可以为阴离子的掺杂剂，阴离子的掺杂剂可以包括各种无机阴离子(如盐酸盐类)、有机阴离子(如磺酸盐类、水杨酸盐等)，对离子的掺杂剂的掺入还可以提高导电聚合物的导电性，从而提高导电聚合物纳米掺杂体的导电性。
其中，将氧化剂与微针药物混合溶液混合后，可持续反应12-36小时，优选24小时，以使吡咯单体充分聚合成掺杂有微针药物的聚吡咯。氧化剂可以是FeCl3、过氧化氢、四氯合金酸(HAuCl4)等。
其中，离心收集，可以采用超滤管进行离心收集，得掺杂有微针药物的聚吡咯纳米掺杂体。
下面以一具体实施方式介绍制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30的方法，其中微针药物以荧光素钠为例：
准备5ml 0.1M的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液，其中含40mM HCl，在搅拌状态下加入25μL吡咯单体溶液。搅拌三十分钟，加入62.5μL的荧光素钠溶液，继续搅拌30分钟后加入400μL的625mg/mL的FeCl3溶液，持续反应24h。最后采用3000KDa超滤管离心收集掺杂有微针药物(荧光素钠)的聚吡咯纳米掺杂体，通常呈颗粒状。
其中，除上述示例中各物质的具体含量之外，还可以为其他含量配比，各物质的配比关系按物质的量算(n：n)，具体如下：
吡咯单体(Py)：FeCl3＝1：(1-5)
SDS：Py＝(500-3000：1)
Py：FL(荧光素)＝1：(1-50)
图11是图9中步骤S10的一些实施例的流程示意图。
请参照图11，在一实施方式中，S10：制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30，可以包括步骤：
S110：提供含有稳定剂的稳定剂水溶液；
S120：将苯胺单体与稳定剂水溶液混合，以使苯胺单体分散于稳定剂水溶液中，得第一混合溶液；
S130：将微针药物与第一混合溶液混合或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述第一混合溶液混合，得第二混合溶液；
S140：将氧化剂与第二混合溶液混合，以使苯胺单体聚合成掺杂有微针药物的聚苯胺；其中，氧化剂可以为过氧化氢；
S150：离心收集，得掺杂有微针药物的聚苯胺纳米掺杂体。
采用上述方法制备的聚苯胺纳米掺杂体，其微针药物包封率高，可以有效提高药物在聚苯胺中的掺杂量，进而保证载药微针的释药效果。
其中，提供含有稳定剂的稳定剂水溶液中，稳定剂可以为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或其他稳定剂。
下面以一具体实施方式介绍制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体30的方法，其中微针药物以地塞米松为例：
制备10mL 10mg/mL的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液，然后取2mmol苯胺单体加入PVP水溶液，搅拌分散，随后加入1mmol盐酸地塞米松，搅拌三十分钟后，加入7mL 0.3mol/L过氧化氢和0.15mol/L硫酸的水溶液，持续搅拌反应24小时，得到含有掺杂有微针药物(地塞米松)的聚苯胺纳米掺杂体的溶液，最后离心收集聚苯胺纳米掺杂体，通常呈颗粒状。
其中，除上述示例中各物质的具体含量之外，还可以为其他含量配比，各物质的配比关系按物质的量算(n：n)，具体如下：
PVP 0.5-10mg/mL
PVP：苯胺：地塞米松：过氧化氢＝1：(1-5)：(1-5)：(0.001-0.1)
其中，将导电聚合物纳米掺杂体30与呈液态的微针针体20材料混合后在微针模具中成型，形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体30的微针针体20中，呈液态的微针针体20的材料可以包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、左旋聚乳酸、聚羟基乙酸和聚己内酯中的至少一种，但不限于此。
在一实施方式中，在将导电聚合物纳米掺杂体30与呈液态的微针针体20材料混合时，可以同时混合导电增效材料，之后在微针模具中成型，以形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体30和导电增效材料的微针针体20。其中，导电增效材料可以包括金纳米棒、碳纳米管、银纳米线、导电聚合物和压电材料中的至少一种。
在一实施方式中，在微针模具上形成与微针针体20相连的微针基底，可以包括：将呈液态的微针基底10材料在微针模具上成型，以形成与微针针体20相连的微针基底10。其中呈液态的微针基底10材料可以为实施例1中微针基底10可采用的材料。
在一实施方式中，在微针模具上形成与微针针体20相连的微针基底，可以包括：将导电增效材料与呈液态的微针基底10材料混合后在微针模具上成型，以形成与微针针体20相连的微针基底10。其中呈液态的微针基底10材料可以为实施例1中微针基底10可采用的材料。
在一实施方式中，微针针体20与微针基底10可以一体成型。即可以将导电聚合物纳米掺杂体30与呈液态的微针针体20材料混合后在微针模具中成型与在微针模具上形成与微针针体20相连的微针基底在同一步骤中完成，即将步骤S20与步骤S30在步骤S20中同时完成。
其中，在干燥脱模得到载药微针之前，还可以包括：对承载有微针针体20和微针基底10的微针模具先进行冷冻处理，然后进行抽真空处理。其中抽真空处理的时间为0.5-24小时。其中冷冻处理的温度为-80℃至-20℃。
其中，在微针模具上形成与微针针体20相连的微针基底10之前，还可以包括：将液态的对电极微针针体41材料在微针模具中成型，以形成与微针基底10相连的对电极微针针体41。其中对电极微针针体41的材料可以采用上述实施1中的对电极微针针体41可采用的材料。
其中，在干燥脱模后得到固态的载药微针之后，还可以包括：在对电极微针针体41的表面形成惰性金属层42。惰性金属层42可以包括金、银、铂中的至少一种，惰性金属层42可以通过溅射、喷涂、浸涂和沉积中的至少一种方法涂覆于对电极微针针体41的表面。
下面以一具体实施方式介绍采用制备好的导电聚合物纳米掺杂体30制备载药微针的方法：
配制25％的PVA溶液，按质量比加入1％的干燥的聚吡咯纳米掺杂体和/或聚苯胺纳米掺杂体，混合均匀后加到PDMS微针模具表面，放入-20℃条件下冷冻过夜，然后进行抽真空处理约30分钟，解冻后干燥脱模即可得到掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的载药微针；
之后将有一定电路图案的掩膜版覆于载药微针上，然后通过溅射在对电极微针针体41表面喷金形成惰性金属层42，得到对电极微针针体41表面镀有惰性金属层42的载药微针。
其中，可根据需求进行制作不同尺寸的PDMS微针模具，PDMS微针模具的制作可采用现有技术。
由以上可知，本申请实施例提供的载药微针制备方法，采用先制备导电聚合物纳米掺杂体30，而后将导电聚合物纳米掺杂体30与微针针体材料(高分子材料)通过物理混合后采用模具制备得到载药微针，制备方法简单，微针药物包封率高，可以达到50％以上，易于大规模制备，同时制备得到的载药微针电响应灵敏、微针药物可控释性能好。由于本申请实施例提供的载药微针制备方法，制备得到的为上述实施例1中的载药微针，因而其同样具备上述实施例1中载药微针的优点或有益效果，在此不再赘述。
实施例6
图12是根据一些实施例的载药微针制备方法的流程示意图。
请参照图12，本申请实施例提供了一种载药微针制备方法，该载药微针制备方法用于制备上述实施例1中任一实施方式的载药微针100，载药微针制备方法包括：
S1：制备高分子凝胶微针，高分子凝胶微针包括高分子凝胶微针基底和形成于高分子凝胶微针基底上的至少一个的高分子凝胶微针针体；
S2：将微针药物与导电聚合物的单体溶液混合，得第三混合液；
S3：使第三混合液填充至高分子凝胶微针针体的孔隙中，并使导电聚合物的单体原位聚合，以在高分子凝胶微针针体中形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
S4：对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行干燥处理，获得固态的载药微针。
其中，S1：制备高分子凝胶微针，包括：
提供壳聚糖水溶液；
将丙烯酰胺、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵与壳聚糖水溶液混合，得混合物；
将混合物注入微针模具中，并在紫外线照射下成型；
脱模后获得高分子凝胶微针。
其中，将混合物注入微针模具中，并在紫外线照射下成型的过程中，使用氮气进行保护。
其中，导电聚合物的单体溶液为吡咯单体溶液。
其中，S3：使第三混合液填充至高分子凝胶微针针体的孔隙中，并使导电聚合物的单体原位聚合，以在高分子凝胶微针针体中形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，包括：
将高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于第三混合液中，以使第三混合液填充至高分子凝胶微针针体的孔隙中，得填充高分子凝胶微针；
提供含有氧化剂的氧化剂水溶液；
将填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于氧化剂水溶液中，以使导电聚合物的单体原位聚合，从而在高分子凝胶微针针体中形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体。
其中，将高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于第三混合液中，在4℃-40℃的温度下浸泡4-72小时。
其中，将填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于氧化剂水溶液中之前，还包括：将填充高分子凝胶微针在密闭容器中放置1-10小时；优选地，密闭容器中的温度为2℃-25℃。
其中，将填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于氧化剂水溶液中后，在2℃-25℃的温度下浸泡5-20小时。
其中，对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行干燥处理，包括：对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行冷冻干燥12-48小时，至完全干燥。
下面以一具体实施方式介绍载药微针制备方法，其中微针药物以利多卡因为例：
(1)采用紫外光聚合法制备高分子凝胶微针。首先，将0.5g壳聚糖(CS)溶于10mL去离子水中，然后将丙烯酰胺(2.6g)、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(1wt.％)和过硫酸铵(1.5wt.％)在连续磁搅拌下加入到该CS溶液中。将所得混合物注入微针模具并暴露于紫外线(365nm，2.8mW/cm2)下，在氮气保护下成型。5分钟后，制备得到高分子凝胶微针。
(2)制备固态的载药微针。将(1)中制备的高分子凝胶微针(IPN水凝胶)浸泡在含有药物利多卡因的吡咯单体溶液中，于室温下放置24小时。然后再将高分子凝胶微针(IPN水凝胶)储存在4℃的密封容器中，3小时后将高分子凝胶微针(IPN水凝胶)浸泡在FeCl3水溶液中，并在4℃下保存12小时，以使吡咯单体在高分子凝胶微针中原位聚合，形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体(主要为棒状或纤维状)。其中，Py和FeCl3的质量比为1：3。随后将高分子凝胶微针(IPN水凝胶)拿出冷冻干燥24小时，即得到固态的载药微针。
其中，除上述示例中各物质的具体含量之外，还可以为其他含量配比，各物质的配比关系按质量比算，具体如下：
壳聚糖：0.1-2g/mL
丙烯酰胺：亚甲基双丙烯酰胺：过硫酸铵＝1：(0.1％-0.5％)：(0.1-0.5％)
由以上可知，本申请实施例提供的载药微针制备方法，采用先制备高分子凝胶微针，而后在高分子凝胶微针中原位聚合形成掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，从而制备载药微针，制备方法简单，微针药物包封率高，可以达到50％以上，易于大规模制备，同时制备得到的载药微针电响应灵敏、微针药物可控释性能好。由于本申请实施例提供的载药微针制备方法，制备得到的为上述实施例1中的载药微针，因而其同样具备上述实施例1中载药微针的优点或有益效果，在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (54)

1.一种载药微针，其特征在于，所述载药微针应用于电调控药物释放微针系统，所述电调控药物释放微针系统具有用于提供电能并控制所述电调控药物释放微针系统释放药物的驱动电源装置，所述载药微针包括：
微针基底；
至少一个的微针针体，形成于所述微针基底上；
导电聚合物纳米掺杂体，掺杂于所述微针针体中；及
微针药物，掺杂于所述导电聚合物纳米掺杂体中；
其中，至少一个的所述微针针体用于刺入皮肤以将所述导电聚合物纳米掺杂体送入皮肤内，所述导电聚合物纳米掺杂体配置为响应于所述驱动电源装置发出的电刺激而释放所述微针药物；
所述微针基底的材料包括高分子材料；
所述微针针体的材料包括高分子材料；
所述导电聚合物纳米掺杂体的材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚噻吩和聚丙烯及其衍生物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针基底的同一表面形成有多个所述微针针体，以形成微针阵列。
3.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针基底的材料包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、壳聚糖和聚己内酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针基底的材料包括左旋聚乳酸。
5.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针基底的材料包括高分子凝胶。
6.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针针体的材料包括高分子凝胶。
7.根据权利要求6所述的载药微针，其特征在于，所述导电聚合物纳米掺杂体通过原位聚合形成于所述高分子凝胶内；其中，在所述导电聚合物纳米掺杂体原位聚合的过程中，所述微针药物掺杂于所述导电聚合物纳米掺杂体内。
8.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针针体的材料包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、壳聚糖和聚己内酯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针针体的材料包括左旋聚乳酸。
10.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针针体刺入皮肤后可吸收皮肤中的体液而发生溶胀，以使所述导电聚合物纳米掺杂体与所述体液导电连通。
11.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针针体和/或所述微针基底中掺杂有金纳米棒、碳纳米管、银纳米线、导电聚合物和压电材料中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的载药微针，其特征在于，所述导电聚合物包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚噻吩、聚丙烯、氧化锌、聚偏氟乙烯中的至少一种；所述压电材料包括石墨烯、石墨、氧化锌、压电陶瓷、压电晶体中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述导电聚合物纳米掺杂体包括导电聚合物纳米颗粒、导电聚合物纳米棒和导电聚合物纳米纤维中的至少一种；所述导电聚合物纳米颗粒、所述导电聚合物纳米棒、所述导电聚合物纳米纤维中的任一个均掺杂有所述微针药物。
14.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述导电聚合物纳米掺杂体的材料包括聚吡咯。
15.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述微针药物包括抗癌药、镇痛药、避孕药、疫苗、蛋白质、肽、多糖基因、抗体、局麻药、胰岛素中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的载药微针，其特征在于，所述载药微针还包括：
至少一个的微针对电极，设置于所述微针基底上并与所述微针针体处于同一侧；
其中，所述微针针体为工作电极，所述微针对电极用于刺入皮肤，以使所述驱动电源装置、所述微针针体、所述皮肤、所述微针对电极构成回路。
17.根据权利要求16所述的载药微针，其特征在于，所述微针对电极所在位置的所述微针基底的部分为第一微针基底部，所述微针针体所在位置的所述微针基底的部分为第二微针基底部，其中，所述第一微针基底部与所述第二微针基底部相互绝缘连接。
18.根据权利要求16所述的载药微针，其特征在于，所述微针对电极包括：
对电极微针针体，设置于所述微针基底上；
惰性金属层，设置于所述对电极微针针体的表面。
19.根据权利要求18所述的载药微针，其特征在于，所述对电极微针针体的材料与所述微针针体的材料相同。
20.一种载药微针贴片，其特征在于，包括：
基板；
至少一个的权利要求1-19任一项所述的载药微针，至少一个的所述载药微针的微针基底均设置于所述基板上。
21.一种电调控药物释放微针系统，其特征在于，包括：
权利要求1-19任一项所述的载药微针或权利要求20所述的载药微针贴片；
驱动电源装置，配置为向载药微针提供电能并控制载药微针释放微针药物。
22.根据权利要求21所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述载药微针的微针基底上设置有微针对电极；其中，所述驱动电源装置的一输出端与所述微针针体或所述微针基底电连接，所述驱动电源装置的另一输出端与所述载药微针的微针对电极电连接。
23.根据权利要求21所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述电调控药物释放微针系统还包括：
第一独立微针对电极，与所述驱动电源装置的一输出端电连接；
其中，所述第一独立微针对电极与载药微针分体设置，所述第一独立微针对电极用于刺入皮肤，以使所述驱动电源装置、所述第一独立微针对电极、所述皮肤、所述载药微针的微针针体构成回路。
24.根据权利要求23所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述第一独立微针对电极包括：
第一独立微针基底；
第一独立微针针体，形成于所述第一独立微针基底上；
第一惰性金属层，设置于所述第一独立微针针体的表面和/或所述第一独立微针基底的表面；
其中，所述第一惰性金属层与所述驱动电源装置的一输出端电连接。
25.根据权利要求24所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述电调控药物释放微针系统还包括：
第二独立微针对电极，与所述驱动电源装置的另一输出端电连接；
其中，所述第二独立微针对电极与载药微针分体设置，所述第二独立微针对电极用于刺入皮肤，以使所述驱动电源装置、所述第一独立微针对电极、所述皮肤、所述载药微针的微针针体、所述第二独立微针对电极构成回路。
26.根据权利要求25所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述第二独立微针对电极包括：
第二独立微针基底；
第二独立微针针体，形成于所述第二独立微针基底上；
第二惰性金属层，设置于所述第二独立微针针体的表面和/或所述第二独立微针基底的表面；
其中，所述第二惰性金属层与所述驱动电源装置的一输出端电连接。
27.根据权利要求21或23所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述驱动电源装置包括：
自驱动能量单元，配置为将生物体的机械能或化学能转化为电能。
28.根据权利要求27所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述自驱动能量单元包括生物燃料电池、摩擦纳米发电机、压电发电机中的至少一种。
29.根据权利要求27所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述驱动电源装置还包括：
能量管理单元，其输入端与所述自驱动能量单元的输出端电性连接，所述能量管理单元配置为管理所述自驱动能量单元输出的电能，并配置为向所述载药微针提供电能并控制所述载药微针释放微针药物。
30.根据权利要求29所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述能量管理单元包括：
整流模块，配置为将所述自驱动能量单元输出的交流电流转换为直流电流；
储能模块，用于存储所述整流模块输出的直流电流。
31.一种电调控药物释放微针系统使用方法，适用于权利要求21-30任一项所述的电调控药物释放微针系统，其特征在于，所述使用方法包括：
使载药微针的至少一个微针针体刺入皮肤，以将至少一个的所述微针针体中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体送入皮肤内；
使驱动电源装置向所述载药微针供电并控制所述微针针体中掺杂的导电聚合物纳米掺杂体向所述皮肤中释放微针药物。
32.一种载药微针制备方法，其特征在于，包括：
制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
将所述导电聚合物纳米掺杂体与呈液态的微针针体材料混合后在微针模具中成型，形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的微针针体；
在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底；
干燥脱模后得到固态的载药微针；
所述的制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，包括：
提供含有模板的模板溶液；
将吡咯单体溶液与所述模板溶液混合，得混合溶液；
将微针药物与所述混合溶液混合或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述混合溶液混合，得微针药物混合溶液；
将氧化剂与所述微针药物混合溶液混合，以使所述吡咯单体聚合成掺杂有所述微针药物的聚吡咯；
离心收集，得掺杂有所述微针药物的聚吡咯纳米掺杂体；
所述呈液态的微针针体的材料包括透明质酸、聚乙烯醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、壳聚糖和聚己内酯中的至少一种；
所述模板包括十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、酸性红、十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、烷基磺酸钠（SAS）、明胶、甲基橙、环糊精、聚乙烯醇、N-亚甲基磷酸化壳聚糖中的至少一种。
33.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述呈液态的微针针体的材料包括左旋聚乳酸。
34.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，在将所述导电聚合物纳米掺杂体与呈液态的微针针体材料混合时，同时混合导电增效材料，之后在微针模具中成型，以形成掺杂有所述导电聚合物纳米掺杂体和所述导电增效材料的微针针体。
35.根据权利要求34所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述导电增效材料包括金纳米棒、碳纳米管、银纳米线、导电聚合物和压电材料中的至少一种。
36.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述的在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底，包括：
将呈液态的微针基底材料在所述微针模具上成型，以形成与所述微针针体相连的微针基底。
37.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述的在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底，包括：
将导电增效材料与呈液态的微针基底材料混合后在所述微针模具上成型，以形成与所述微针针体相连的微针基底。
38.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述微针针体与所述微针基底一体成型。
39.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，在干燥脱模得到载药微针之前，还包括：
对承载有所述微针针体和所述微针基底的微针模具先进行冷冻处理，然后进行抽真空处理。
40.根据权利要求39所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述抽真空处理的时间为0.5-24小时。
41.根据权利要求39所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述冷冻处理的温度为-80℃至-20℃。
42.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底之前，还包括：
将液态的对电极微针针体材料在所述微针模具中成型，以形成与所述微针基底相连的对电极微针针体。
43.根据权利要求42所述的载药微针制备方法，其特征在于，在干燥脱模后得到固态的载药微针之后，还包括：
在所述对电极微针针体的表面形成惰性金属层。
44.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，在将吡咯单体溶液与所述模板溶液混合后，搅拌10-60分钟，得混合溶液。
45.根据权利要求32所述的载药微针制备方法，其特征在于，在将微针药物与所述混合溶液混合后或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述混合溶液混合后，搅拌10-60分钟，得微针药物混合溶液。
46.一种载药微针制备方法，其特征在于，包括：
制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
将所述导电聚合物纳米掺杂体与呈液态的微针针体材料混合后在微针模具中成型，形成掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的微针针体；
在所述微针模具上形成与所述微针针体相连的微针基底；
干燥脱模后得到固态的载药微针；
所述的制备掺杂有微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，包括：
提供含有稳定剂的稳定剂水溶液；
将苯胺单体与所述稳定剂水溶液混合，以使所述苯胺单体分散于所述稳定剂水溶液中，得第一混合溶液；
将微针药物与所述第一混合溶液混合或者将微针药物和对离子的掺杂剂与所述第一混合溶液混合，得第二混合溶液；
将氧化剂与所述第二混合溶液混合，以使所述苯胺单体聚合成掺杂有所述微针药物的聚苯胺；
离心收集，得掺杂有所述微针药物的聚苯胺纳米掺杂体。
47.一种载药微针制备方法，其特征在于，包括：
制备高分子凝胶微针，所述高分子凝胶微针包括高分子凝胶微针基底和形成于所述高分子凝胶微针基底上的至少一个的高分子凝胶微针针体；
将微针药物与导电聚合物的单体溶液混合，得第三混合液；
使所述第三混合液填充至所述高分子凝胶微针针体的孔隙中，并使所述导电聚合物的单体原位聚合，以在所述高分子凝胶微针针体中形成掺杂有所述微针药物的导电聚合物纳米掺杂体；
对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行干燥处理，获得固态的载药微针；
所述制备高分子凝胶微针，包括：
提供壳聚糖水溶液；
将丙烯酰胺、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵与所述壳聚糖水溶液混合，得混合物；
将所述混合物注入微针模具中，并在紫外线照射下成型；
脱模后获得高分子凝胶微针；
所述导电聚合物的单体溶液为吡咯单体溶液。
48.根据权利要求47所述的载药微针制备方法，其特征在于，将所述混合物注入微针模具中，并在紫外线照射下成型的过程中，使用氮气进行保护。
49.根据权利要求47所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述的使所述第三混合液填充至所述高分子凝胶微针针体的孔隙中，并使所述导电聚合物的单体原位聚合，以在所述高分子凝胶微针针体中形成掺杂有所述微针药物的导电聚合物纳米掺杂体，包括：
将所述高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于所述第三混合液中，以使所述第三混合液填充至所述高分子凝胶微针针体的孔隙中，得填充高分子凝胶微针；
提供含有氧化剂的氧化剂水溶液；
将所述填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于所述氧化剂水溶液中，以使所述导电聚合物的单体原位聚合，从而在所述高分子凝胶微针针体中形成掺杂有所述微针药物的导电聚合物纳米掺杂体。
50.根据权利要求49所述的载药微针制备方法，其特征在于，将所述高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于所述第三混合液中，在4℃-40℃的温度下浸泡4-72小时。
51.根据权利要求49所述的载药微针制备方法，其特征在于，将所述填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于所述氧化剂水溶液中之前，还包括：
将所述填充高分子凝胶微针在密闭容器中放置1-10小时。
52.根据权利要求51所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述密闭容器中的温度为2℃-25℃。
53.根据权利要求50所述的载药微针制备方法，其特征在于，将所述填充高分子凝胶微针的高分子凝胶微针针体浸泡于所述氧化剂水溶液中后，在2℃-25℃的温度下浸泡5-20小时。
54.根据权利要求47所述的载药微针制备方法，其特征在于，所述的对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行干燥处理，包括：
对掺杂有导电聚合物纳米掺杂体的高分子凝胶微针进行冷冻干燥12-48小时。
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