MEMS微针阵列及其在生物医学上的应用
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理MEMS（微机电系统）是一类集成在微米到毫米级别的机械系统和电气系统的微型器件，它们的作用是将电气信号转换成机械运动或将机械运动转换成电气信号。
这些微型器件通过在芯片上制造微小结构和微制造工艺，实现了微小化、低功耗、高灵敏度和多功能。
下面将介绍MEMS的应用及其中的器件原理。
MEMS的应用非常广泛，可以应用于汽车、医疗、航空航天、电子通信、消费电子等多个领域。
其中，一些最常见的MEMS应用包括：1.惯性感应器：MEMS加速度计和陀螺仪广泛应用于智能手机，队列追踪和姿态控制等。
通过利用惯性原理，它们可以检测设备的移动并提供相应的反馈，从而实现位置和方向的确定。
2.微波电子学：MEMS开关器，可变容器和可调谐滤波器等器件用于微波频段中，这些器件可以实现快速、准确的频率调谐，并且具有高的功率处理能力。
3.生物传感器：MEMS生物传感器可用于检测血糖、血压、呼吸和心率等，这些传感器通过检测体内细胞水平的变化，可以提供全新的医疗诊断工具。
其中，MEMS传感器是应用最广泛的一类器件。
下面将以MEMS传感器为例，介绍其原理。
MEMS传感器的原理是将待测值或物理现象转化为信号，在微机电系统中进行处理。
大多数MEMS传感器都是由感应结构和信号转换电路组成的。
其中感应结构通常采用压电、电容、电阻、温度、振动等技术，来实现感应现象和物理现象的转换。
而信号转换电路则用于转换、放大、滤波和数字化信号，从而使数据可以与其他设备通信。
以压电传感器为例，它主要由压电陶瓷、负载杆、方向夹具和输出电路组成。
当压电陶瓷受到力的作用时，它会产生电荷，从而产生电压信号。
这个信号可以通过负载杆和夹具传送到输出电路，最终转换成数字信号。
在MEMS传感器中，压电传感器广泛应用于机械和结构振动测量、气动测量、应变测量和加速度测量等。
总之，MEMS技术已经成为了多种新科技和应用的核心，这些应用不仅改善了我们的生活质量，而且为未来的技术创新提供了更广阔的空间。
微机电系统在生物医学领域的应用研究
微机电系统在生物医学领域的应用研究微机电系统（MEMS）是一种将微观尺度结构与微电子技术相结合的新兴技术，在生物医学领域中具有广泛的应用潜力。
本文将探讨微机电系统在生物医学领域的应用研究，并从传感器、生物芯片以及生物医学成像方面展开论述。
一、传感器应用微机电系统在生物医学领域最常见的应用之一是传感器。
传感器能够检测和测量生物体的特定参数，帮助医生进行精确的诊断和治疗。
例如，血糖传感器是一种常见的微机电系统传感器，可以监测糖尿病患者的血糖水平。
通过将传感器植入皮肤下，患者可以随时监测血糖变化，并采取相应的治疗措施。
此外，压力传感器、体温传感器等也广泛应用于生物医学领域，为医生提供重要的生理参数。
二、生物芯片应用生物芯片是另一个微机电系统在生物医学领域的重要应用。
生物芯片可以用于快速、精确地检测和分析生物样本中的生物分子。
例如，基因芯片可以检测人体中的基因表达谱，帮助科学家理解基因与疾病之间的关系。
此外，蛋白芯片可以检测蛋白质组成，并用于药物研发和肿瘤标志物的检测。
微机电系统的微小尺寸和高度集成的特点使得生物芯片能够在短时间内完成大量的实验，为生物医学研究提供了重要的工具。
三、生物医学成像应用微机电系统在生物医学成像方面的应用也日益重要。
微机电系统的高分辨率和高灵敏度使得它能够用于制造微型生物医学成像设备。
例如，光学显微镜、红外成像和超声波成像等技术都可以通过微机电系统实现微小化和集成化。
这些微型成像设备具有无创性、高分辨率和实时性等优势，可以被广泛用于疾病的早期诊断和治疗监测。
虽然微机电系统在生物医学领域的应用带来了许多好处，但也存在一些挑战和限制。
首先，微机电系统的制造过程相对复杂，需要高度的工艺技术和设备。
其次，由于其微小尺寸，微机电系统在稳定性和可靠性方面存在一定的困难。
此外，微机电系统的应用还面临着临床实际应用的挑战，如相关法规和规定的制定以及普及率等问题。
总结一下，微机电系统在生物医学领域的应用研究涵盖了传感器、生物芯片和生物医学成像等方面，具有广泛的应用前景。
微机电系统技术在医疗诊断中的应用
微机电系统技术在医疗诊断中的应用随着现代科技的不断发展，微机电系统技术（Micro-electromechanical systems，简称MEMS）在医疗诊断领域中的应用也越来越广泛。
MEMS是一种结合微纳技术、电子技术、机械技术、光学技术、化学技术等多种技术的综合性新兴技术，它可以制造微米级别的微型机械系统，用于实现各种控制、感知和反馈功能。
在医疗诊断领域，MEMS技术可以帮助医生实现高精度的检测和诊断，提高医疗诊断的质量和效率。
一、MEMS技术在病毒和细菌检测中的应用MEMS技术可以制造出微米级别的传感器，可以用于检测细菌和病毒的存在，从而辅助医生对有病毒或者细菌感染的病人进行更加精确的诊断。
现有的病毒和细菌检测技术通常需要比较长的检测时间，而且需要使用复杂的分析仪器，成本较高。
而采用MEMS技术制造的病毒和细菌传感器则可以实现快速、准确、低成本的检测。
以细菌检测为例，MEMS技术可以实现对微生物的直接检测和识别。
利用MEMS技术制造的微型传感器，可以通过对微生物的化学和物理特性进行探测和分析，实现对微生物的识别和分类。
这种技术不仅能够快速检测微生物，而且可以避免盲目的使用抗生素，从而更加有效地应对微生物感染。
二、MEMS技术在医疗影像领域中的应用MEMS技术可以制造出高精度的微型光学元件，可以应用于医疗影像领域中，帮助医生实现更加准确、实时、全面的医疗影像检测。
以MEMS微型光学元件为例，它可以用于制造高精度的内窥镜和光学显微镜等医疗设备，通过对人体内部进行精准的检测和成像。
这种技术不仅可以避免大面积手术造成的人体损伤，而且可以大大提高医疗诊断的准确性和效率。
三、MEMS技术在药物释放领域中的应用MEMS技术可以制造出高精度的微型流体芯片，可以用于药物的自动控制和释放。
利用MEMS技术制造的微型流体芯片，可以实现对药物释放的精确定量控制，从而避免药物过度或者不足的情况出现，极大地提高了药物治疗的效果和安全性。
微阵列技术在癌症诊断和治疗中的应用
微阵列技术在癌症诊断和治疗中的应用微阵列技术，在医学领域中，是一项非常重要的技术。
它可以帮助医生对患者的疾病进行快速的诊断和治疗。
而在癌症的诊断和治疗方面，微阵列技术更是发挥了重要的作用。
一、微阵列技术简介微阵列技术（microarray technology）是一种生物信息学技术，也被称为芯片技术（chip technology）。
它可以同时检测和分析DNA、RNA和蛋白质等生物分子。
微阵列技术通过将不同种类的DNA、RNA片段等固定在微型芯片上，通过激光扫描系统将信号拍摄下来，以此分析生物样品中不同基因表达水平的差异，从而研究基因的调控及其在细胞生理和病理过程中的作用，以期找到疾病的相关基因和分子标志物。
二、微阵列技术在癌症诊断中的应用癌症是目前全球范围内最主要的致死疾病之一。
微阵列技术在癌症诊断中的应用主要是通过对肿瘤基因的检测，来对癌症进行早期诊断和预测患病的风险。
1.早期癌症诊断微阵列技术可以检测出某些特定的癌症相关基因的表达情况，从而对早期癌症进行精确诊断。
例如，乳腺癌早期诊断中，通过微阵列技术检测HE4基因和MUC1基因的表达情况来诊断乳腺癌的早期。
因为这两个基因在乳腺癌组织中的表达水平比正常组织中高得多。
2.预测癌症患者的风险除了早期诊断外，微阵列技术还可以通过检测癌症相关基因的表达水平来预测患者某种癌症的风险。
例如，通过检测结肠癌患者的表观遗传学标记，确定癌症的基因调控机制，从而为癌症早期筛查和风险评估提供一定的依据。
三、微阵列技术在癌症治疗中的应用微阵列技术不仅可以帮助提高癌症的诊断准确性，同时还可以通过对肿瘤基因的检测，来帮助医生选择有效的治疗方案。
1.确定个体化治疗方案由于每个人的基因组和癌细胞类型都不同，微阵列技术可以通过对患者的个体化基因谱的检测，来确定个体化治疗方案。
例如，目前很多胃癌患者都选择了帕妥珠单抗酰胺的治疗方法，这种治疗方法是针对CDH17这个特定基因进行针对性的治疗。
医学微型探针
本科生毕业论文（设计）外文翻译学生姓名徐辉府班级411008班学号41100804学院机械学院专业机械工程及自动化指导教师刘昕晖职称教授吉林大学机械科学与工程学基于微型机电系统(MEMS)的微流体生物医学应用设备摘要：微型机电系统(MEMS)基于微流体设备过在去的几年里在生物医学领域得到普及。
本文将全面论述已应用于生物医学的微流控设备，比如微型泵和显微针头。
本文的主要目的是呈现微型泵和显微针头的主要特性和相关问题，例如，工作原理、驱动方法、制造技术、筑、性能参数、故障分析、测试、安全问题、应用程序、商业化的问题和未来的前景。
根据驱动机制的不同，微型泵分为机械微型泵和非机械微型泵。
显微针头根据其结构，制造工艺，材料，整体形状，大小，阵列密度和用途进行分类。
微型泵和显微针头的综述将为研究人员设计和开发微流控生物医学应用设备提供有用的综合信息。
关键词:药物输送系统;微流控;微型泵;显微针头。
1 介绍：微流控作为一种较新的分支科学，在过去几年里快速发展。
微流控系统只需要少量流体，通常一个小型系统只需要几微升流体。
系统的主要功能是样品制备、纯化、分离、反应、运输、固定、标签、生物传感和检测。
流体行为在宏观尺度和微观及纳米尺度上是不同的。
表面张力等因素可能成为微流控设备的主导因素。
当生物样品的大小接近流动通道或者针头经过样品通道时，样品流可能不同于基于传统射流的设想。
近些年，微流控组件、设备、系统和制备方法领域已经有了大量研究。
微型和纳米机电系统(MEMS和NEMS)技术的使用，已迅速促进制作微流控生物医学应用设备。
由于微型机电系统和纳米机电系统技术，高性能微型医疗设备的制造能在微小副作用，生物高利用度和高疗效的前提下聚集医疗设备的控制传递等关键需求。
最近几年，微型机电系统和纳米机电系统在生物医学方面最重要的进步就是微流控皮肤给药系统（TDD）。
TDD系统使制药化合物经过皮肤达到体循环后分布在人体中。
TDD系统包括微型泵、显微针头、蓄液池、微流传感器、血压传感器和必要操作所需的电子电路。
微阵列—比较基因组杂交技术及其在肿瘤研究中的应用
微阵列—比较基因组杂交技术及其在肿瘤研究中的应用微阵列技术是一种高通量的基因表达分析方法，它通过比较基因组杂交技术实现对大量基因表达水平的同时检测和分析。
本文将介绍微阵列技术的原理和应用，并重点探讨其在肿瘤研究中的应用。
一、微阵列技术原理微阵列技术是基于比较基因组杂交的原理实现的，其基本步骤包括样本准备、RNA提取和标记、芯片杂交和信号检测四个主要环节。
1. 样本准备：首先需要提取研究对象的RNA样本，例如从肿瘤组织或正常组织中提取RNA。
为了获得可靠的数据，研究者需要大量重复样本。
2. RNA提取和标记：首先将提取的RNA逆转录成cDNA，然后利用核酸杂交和扩增技术，将样本RNA与反义RNA标记物杂交。
标记物可以是荧光标记的核酸分子或生物素等，以便后续的检测。
3. 芯片杂交：将标记的RNA样本加入到微阵列芯片上，通过杂交反应使得标记物与芯片中的探针片段互相结合。
4. 信号检测：利用激光扫描仪扫描芯片上的标记物，获取荧光信号，并根据信号的强度和密度来定量分析基因的表达水平。
二、微阵列技术在肿瘤研究中的应用微阵列技术在肿瘤研究中具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 基因表达谱的分析：通过微阵列技术可以同时检测和分析大量的基因表达水平，从而了解肿瘤发生发展的分子机制。
比较正常组织与肿瘤组织的基因表达谱差异，可以发现潜在的肿瘤标志物或靶向治疗的新靶点。
2. 肿瘤分类与诊断：肿瘤是一类异质性很强的疾病，通过微阵列技术可以将肿瘤分子分型和个性化治疗相结合，实现精准医疗。
通过分析肿瘤细胞的基因表达谱，可以准确地判断肿瘤类型和预测患者的预后。
3. 药物研发与耐药机制研究：利用微阵列技术可以筛选出特异性作用于肿瘤的新药物。
通过比较药物敏感性和耐药性细胞系的基因表达差异，可以揭示耐药机制，并寻找新的治疗策略。
4. 分子靶向治疗的预测：微阵列技术能够评估患者对靶向治疗的敏感性和预测疗效，从而帮助医生制定个体化的治疗方案。
微机电系统技术在医学中的应用
微机电系统技术在医学中的应用微机电系统技术（MEMS）是一种新兴的多学科领域，其涉及电子、机械、光学、材料等多个学科，因此也被称为“微机电一体化技术”。
随着科技进步，MEMS技术已经逐渐地应用到医学领域中，给医疗行业带来了很大的变革，本文就来谈谈MEMS技术在医学中的应用。
1. MEMS技术在医学中的应用MEMS技术的核心是微制造技术，可以制造出微小的元器件和传感器，这些微小的元器件和传感器可以用于制造微型医疗器械和设备，用于医学检测、治疗、诊断等方面。
下面我们将介绍MEMS在医学中的主要应用领域。
1.1 微型内窥镜微型内窥镜是基于MEMS技术制造的一种小型、灵活、便携式的医疗器械。
它可以在不开刀的情况下进行诊断和治疗，可以通过患者口腔、鼻腔、肛门等进行进入，使医生可以直接观察患者内部状况。
微型内窥镜具有独特的成像效果，可以使医生观察到患者内部的病变情况，对于很多疾病的早期诊断帮助很大。
例如，微型内窥镜可以用于口腔、喉部、肠胃等内部器官的检测。
1.2 飞行器飞行器是一种基于MEMS技术制造的一种小型、悬浮在空中、可以在病人身上进行实时监测的无线医疗器械。
飞行器通过微型传感器和微处理器实时检测病人的生理状态，如心率、呼吸、血压等，并将数据传输到云端，随时随地进行监测，可以帮助医生及时了解病人的身体状况，及时进行干预。
飞行器可以用于长期康复期的患者，可以通过飞行器实时监测患者的生理状况，及时调整治疗方案，提高治疗成功率。
1.3 生物芯片生物芯片是一种利用MEMS技术制造的微小芯片，可以用于检测DNA、RNA、蛋白质等生物分子，并可以对这些分子进行定量检测和分析。
生物芯片具有很好的定量、快速、高通量的特点，在基因检测、疾病诊断、药物筛选、食品安全等方面有重要的应用价值。
1.4 仿生智能假肢仿生智能假肢是利用MEMS技术制造的一种小型、灵活、可以实现智能控制的假肢。
仿生智能假肢可以感知人体动作信号，并将信号转化为假肢自身的动作。
微机电系统在医学诊断中的应用前景
微机电系统在医学诊断中的应用前景微机电系统（MEMS）是一种将微制造技术和电子技术相结合的领域，它在医学诊断中的应用前景十分广阔。
本文将从多个角度探讨MEMS在医学诊断中的潜力。
第一章：MEMS在生物传感器中的应用MEMS技术可以用于开发高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于检测体内生物分子的浓度和活性。
这些传感器可以提供实时的监测，为医生提供精确的诊断结果。
例如，MEMS生物传感器可以测量血液中的葡萄糖水平，用于糖尿病患者的自我监测。
此外，MEMS还可以用于检测生物标志物，如癌症标志物，从而实现早期癌症的诊断。
第二章：MEMS在细胞分析中的应用MEMS技术可以用于开发微型生物芯片，用于细胞的分析和诊断。
微型生物芯片可以对细胞进行操控、培养和观测，从而实现对细胞行为的研究。
此外，微流控芯片也可以用于分离和分析细胞，从而帮助医生判断病情和制定治疗方案。
第三章：MEMS在便携式医疗设备中的应用由于MEMS技术可以实现微型化和集成化，因此可以将其应用于便携式医疗设备中。
便携式医疗设备可以提供快速、准确的诊断结果，从而方便用户在家中进行自我诊断。
例如，MEMS技术可以用于开发便携式血压计、心电图仪和血氧仪等设备，为用户提供便捷的医疗服务。
第四章：MEMS在内窥镜中的应用内窥镜是一种用于观察和检查人体内部器官的医疗设备，MEMS技术可以用于改进内窥镜的成像和导航功能。
通过将微型传感器和控制器集成到内窥镜中，可以实时监测器官的状态，并提供高清晰度的图像。
此外，MEMS还可以用于制造更小、更灵活的内窥镜，提高患者的舒适度。
第五章：MEMS在药物输送中的应用MEMS技术可以用于制造微型药物输送系统，实现精确的药物控释。
这种微型系统可以根据患者的需求，释放恰当剂量和时间的药物，提高治疗效果。
此外，MEMS技术还可以用于制造可植入式药物输送系统，使药物能够被准确地输送到病灶部位。
第六章：MEMS在人工器官中的应用MEMS技术可以用于制造微型人工器官，如人工耳蜗和人工眼角膜。
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MEMS微针阵列及其在生物医学上的应用1引言微机电系统（MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
MEMS的特点之一就是其涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。
微机电系统能够在传统仪器不能达到的微小空间中进行精密操作，实现实时监测，因而在生物医学中有着广泛的应用，精确药物注射、临床监测、显微外科手术、微型植入系统等。
MEMS技术的出现给生物医学带来了新的手段。
微针阵列就是MEMS技术在医学上的一个重要应用。
微针（Microneedles）一般指通过微细加工工艺制作的，尺寸在微米级，直径在30～80Lm，长度100Lm以上呈针状的结构，材料可以为硅、聚合物、金属等。
微针在生物医学领域有广泛的应用，例如用于生物医学测量系统，药物传输系统及微量采样分析系统等。
微针不但体积微小，而且在性能上具有常规方法所不可比拟的特性——精确，无痛，高效，便利。
这极大促进了生物医学的发展，使该领域的仪器更具人性化。
为了更好地说明MEMS微针阵列的生物医学上的性能，先介绍一下涉及到的人体皮肤的结构。
人的外层皮肤，由外向内，依次是角质层，表皮层和真皮层。
角质外层的厚度在10～15Lm，是死去细胞的组织，是液体的屏障，具有电绝缘性。
下面是表皮（50～100Lm），包括活细胞，但绕开了血管，几乎不包括神经，这层皮肤是相当于电解液的导电组织。
再深层，真皮形成了皮肤大部分的体积，它不但包括活细胞，而且包括神经和血管。
这样，微针刺穿皮肤10～15Lm，而小于50～100Lm的深度，可以提供穿过角质层的传送通道，达到导电组织，而由于刺不到深层组织的神经不会有痛感。
MEMS生物微针技术出现了并不是很长的时间，目前我国国内这个方向的研究刚刚起步，还很不成熟，踞国外研究的先进水平还有很大差距。
下面就微针较为广泛的三个方面的应用原理及当前该技术的最新进展进行阐述。
2微针阵列在生物医学上的应用2.1基于微针阵列的微电极电极在生物医学测量工作中有着极为广泛的应用。
电极的用途可以分为3大类型：（1）测量生物电位的电极，如测量脑电、心电、神经电位、肌肉及皮肤电位的电极;（2）测量某些组织的阻抗;（3）通过电极给一些组织和器官施加电刺激，从而促使机体的某些部分发生一定变化，如心脏起搏器中电极、穴位刺激电极等。
随着电化学及微系统相关技术的迅猛发展，微电极在各个领域被广泛使用。
现以生物电位电极为例，介绍微针阵列电极的应用。
生物电位电极广泛应用于现代临床和生物医学应用（例如心电图ECG，脑电图EEG和电阻抗摄影EIT）。
如果使用不适当地电极测量电子设备可能显示错误的数据，因此电极的重要性是不容忽视的。
生物电位微针阵列电极可以刺穿皮肤的角质层，这样避开了皮肤角质层高阻抗特性，与普通电位电极比较，不需要皮肤准备和电解凝胶，更有利于长期测量使用。
因此微针电极更方便可靠，具有更小的阻抗，而且预计有较小的电化学噪声。
微针电极的设计要考虑到皮肤的分层结构，需要刺穿角质层，刺入导电表皮层，以避开角质层的高阻抗特性，不能刺到真皮层（包括神经和血管）以避免疼痛和出血。
这样，微针刺入的深度大于10～15Lm小于50～100Lm，在角质层产生一个无痛的电极-电解液界面并把活性细胞引起离子流转化成电流。
瑞典斯德哥尔摩皇家工程学院设计制作的微针阵列，微针以硅为材料，为了减少电极-电解液界面噪音，微针覆盖上银-氯化银（Ag-AgCl），只有AgCl和电解液接触。
使用Ag的优点是低电阻率和生物医学兼容性。
微针直径在30～50Lm，高度160Lm，中间有一通孔。
微针电极通过一根导线和分析仪器相连。
微针阵列中间设计一个通孔，保证电极和导线的之间能够导电。
用一个薄薄的圆盘进行封装，环形胶带加固电极和皮肤的连接。
通过实验证明基于MEMS工艺的微针阵列生物电位电极比标准电极体积显著减小，电极-皮肤-电极阻抗测量和EEG记录证明微针式电极不需要皮肤准备和电解凝胶就可获得比标准电极更好的性能。
微针电极使用起来快速方便，可以完成低生物电位的高质量记录。
2.2经皮药物传输微针虽然现代生物技术已生产出极为成熟和有效的药物，但是许多药物的有效传输受到目前的传送技术（药品口服和注射）的限制。
口服投药主要的问题就在于在胃肠道中药物的降解作用和通过肝脏药物的排出。
另一种通常用的投药的途径是经过静脉注射，这种方法在非医疗场所不易使用，也不好维持和控制药物的释放，并且对于患者来说不方便，有痛感。
通过皮肤传送药物是很吸引人的新型方法，但是这种方法由于皮肤极差的渗透性受到限制。
由上所述，微针阵列提供一种新型传送药物的方法，可以增强经皮肤对药物分子的传输，实现高效、无痛投药。
微针阵列刺入皮肤，创造了通过角质层传输药物的导管，一旦药物穿过角质层，它就通过深层组织迅速扩散并被下面的毛细血管吸收，形成投药系统。
美国乔治亚州工程学院传送钙黄绿素的微针阵列制作使用反应离子刻蚀技术，长度在150Lm，直径50～80Lm，形成为20×20微针阵列。
当微针插入试管中的皮肤时，显示了极好的机械特性并增强了皮肤对钙黄绿素，一种众数性药剂的渗透性，提高至4个数量级。
美国加利福尼亚大学伯克利SensorandActuator中心研制的传送胰岛素中空的微针阵列，把药物悬浮在无水粘性溶液中，防止药物从装置中流出，保证完全通过微针阵列传输。
微针管道直径为40Lm，微针高度200Lm，针尖的曲率半径为100mm（曲率半径越小越容易刺入皮肤）。
由实验得出，微针阵列可以成功地插入皮肤下100Lm，完成高效传送胰岛素。
经皮微针投药应用药物范围很广，也包括大分子化合物。
瑞典斯德哥尔摩皇家工程学院制作的侧面开口输药的微针阵列。
这种轴上开口而不是上端开口的微针，经过测试，传送流体的阻率较小，并且机械强度较高，刺入和取出都不会损坏。
微针的长度为210Lm。
另外，美国路易斯安那州立大学和德克萨斯州大学利用LIGA工艺，研制了用于药物传送的聚合体PMMA和金属Ni微针阵列。
微针高度200Lm，内径至外径尺寸范围20～40Lm和40～80Lm。
新的制造工艺使微针阵列迅速发展起来，微针阵列的设计制作对于新型经皮药物传送系统的发展是极其重要的一步。
实验证明，目前的微针有足够的强度支撑在整个传输过程中的压力。
2.3流体采样微针微针在生物医学上的另一个重要应用是流体采样。
采样在人体的体液（特别是全血）检测的第一步，也是很关键的一步。
采样的方法对血液的检测有直接的影响，方法不当，采出的血液无法用于检测，严重影响检测的准确性。
微针采样，由于微针极小的尺寸而可以实现无痛微量采血。
加拿大Kumetrix公司研制的硅微针其直径如人的发丝，可以实现无痛采血。
采血的过程与蚊子吸血过程相似。
刺入皮肤吸出血样的硅微针大小就像蚊子的刺针，可以实现无痛采血。
而又没有蚊子分泌的化学物质，所以使人没有痒或其他不舒适的感觉。
通过微泵，毛细血管受力采出血样，通过微针进入微系统的小玻璃管。
由于它尺寸小，当微针插入皮肤时几乎不接触任何神经，刺入要求的最小深度以获得微量（可以达到0.1LL以下）血样用作光学或电化学检验。
现在荷兰Micronit研制出了通过毛细血管张力吸出血液的微针阵列，就可以不需要外部微泵。
这种微针有三角形的针尖，高度400Lm，底宽250Lm，椭圆孔的大径70Lm。
实验证明可采出的血样。
目前研究微针采血的技术难点有：（1）高强度微针的MEMS新型工艺过程;（2）流体设备的非牛顿生物学流体设计实现快速有效的试管灌注;（3）适当的传感器以控制及有限的采样量，实现毛细管血液超微定量采集。
微针流体采样由于它的特点使人们能够更好地自主监测健康状况，提高生活质量，降低医疗费用。
3MEMS微针的加工工艺微细加工工艺主要有在半导体工艺上发展起来的硅微加工工艺、利用X射线光刻和电铸的LIGA工艺以及超微精密机械加工和特种加工技术。
目前微针制作工艺主要是硅微加工工艺和LIGA工艺。
利用硅微加工工艺制作微针。
工艺流程大概有热氧化，光刻，体硅腐蚀，ICP，RIE等，当微针阵列用做电极时，需要完全溅射金属的过程。
这种加工方法的特点是成本相对较低，不存在粘贴性的问题，结构形状较多，可实现比较尖锐的针尖结构，可批量生产。
局限性是材料只能采用硅，所要求的较高的深宽比不容易控制。
美国路易斯安那州立大学和德克萨斯州大学是用利用LIGA工艺制作的传送药物的微针阵列。
利用200Lm的PMMA片键合在钛和硅的衬底上，用X射线光刻，在冲洗及电镀。
形成了微针的模子，经过电铸最后形成Ni微针阵列。
也可以用X射线照射PMMA，直接形成了PMMA材料的微针阵列。
LIGA工艺的特点是工艺简单，能实现较高的深宽比，能以小于1Lm的精度进行几百微米至1毫米的深度加工，可加工多种材料，如金属、陶瓷、玻璃、塑料，及这些材料的结合物等，突破了半导体加工技术对材料和深度的限制。
LIGA工艺的关键是要用X射线同步辐射光源，而同步辐射光源价格昂贵，使其应用受到了限制。
最近根据LIGA工艺的优缺点，研制出一种新的技术，准LIGA工艺。
其工艺过程和LIGA基本相同，只是不需要同步放射X线源，而利用常规紫外光刻设备和掩膜在光敏材料上光刻形成模子，再电铸金属形，因此也称UV-LIGA。
这样，UV-LIGA的成本大大降低。
我们可以考虑用该工艺方法来实现高深宽比的微针结构。
预计UV-LIGA在不久发展成熟会成为极具活力的工艺方法。
4结束语基于MEMS工艺的生物医学微针阵列可以广泛应用于生物医学测量，药物传送，微流体采样等领域，它具有尺寸小，强度高，用材具有生物兼容性等特点，从而减少刺入位置的损伤，给患者提供了更好的运动自由性，实现无痛，可以精确控制刺入的深度，阵列便于重叠封装入仪器设备，给生物医学领域注入了极大的活力，为患者提供无痛、高效、安全的医疗手段，更符合医学研究人性化的特点。
微机械工艺技术的高速发展使微针制造工艺更加完善，根据需要设计最优化结构的微针，以满足各个方面的需要。
基于MEMS生物医学微针阵列是具有很大潜力的一种生物医学方法，值得进一步研究。