微针由于其在药物递送、美容、生理电检测等方面具有很大应用价值而备受关注。近年来,由于部分高分子微针的生物相容性好,制备方法简单,具有很好的塑性,并且可以通过混药的方式大大提高载药量,微针的研究方向由金属微针,陶瓷微针,硅微针,逐渐转向了高分子微针,常见的高分子微针有壳聚糖,聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)微针等。高分子微针同时也存在缺点,比如他们的力学强度总体比金属和硅微针的低。蚕丝纤维作为天然高分子,具有较好的力学性能,最为关键的是丝素蛋白的力学性能可以通过调节丝素蛋白二级结构来实现增强。本文通过构建丝素微针并提升其力学性能,实现丝素微针的释药系统和微针电极的构建,期望实现可批量生产的,低成本的丝素蛋白微针产品用于医疗生活方面。本文的研究内容主要包括下边两个部分:1.经皮药物递送一直是研究的热点,而微针作为新型药物递送的载体,它最大的优势是无痛微创给药。本文采用微模板法,以200微米高度的硅微针为模板,利用聚二甲基硅烷(PDMS)转模板,并在制备丝素微针的丝素蛋白溶液中加入了戊二醛交联剂,最终形成戊二醛交联的丝素微针。通过对制备出的丝素微针进行水蒸气后处理,制备得到高强度丝素微针。之后利用傅里叶转换红外光谱及X射线衍射仪,微小力拉力仪对高强度丝素微针进行表征。结果表明,通过戊二醛及水蒸气的双重处理的丝素微针具备更高的力学强度,更有利于刺穿皮肤,减少了材料及药物的损失。在制备出高强度的丝素微针的基础上,采用提拉法构建双层丝素微针,实现了药物的缓释。通过对装载的模型药物辣根过氧化物酶(HRP)的释放做定性,观察到丝素微针可以载大分子药物并保持其活性;并利用荧光分光光度计测定所载的模型药物罗丹明B释放,发现丝素微针可以载小分子药物并释放药物,这为蚕丝材料的力学强度的提高提供了理论指导,并建立了新的药物递送微针。2.本文还利用多元醇法合成银纳米线,之后利用微模板法,将PDMS浇筑于硅微针模板制备阴模板,再将银纳米线滴涂于阴模板,亲水处理后将丝素蛋白溶液浇筑于阴模板,制备出了丝素微针电极。它相比市场化的生理电测试电极,是一种较新的材料,具有更低的成本,微针电极可以刺穿高阻抗的致密角质层,并且使用简便,基本无痛感。本文制备出的附着有银纳米线的丝素微针,具有耐水溶性以及皮肤刺穿能力,这将为微针电极材料的开发提供新思路。