肌膚——藥物難以跨越的鴻溝
以前人類治病通常採取兩種方法，吃藥或者打針。但吃藥存在著藥物利用率低治療緩慢的問題，而打針不僅會產生疼痛、傷害人體正常組織，還存在著可能出現的交叉感染及注射工具汙染環境的問題。當然，有時實習護士可能才是各位讀者心中揮之不去的夢魘。
為了改善這一狀況，自20世紀70年代開始，以貼劑為主要治療手段的經皮給藥系統作為一個新的研究方向得到了關注。這種給藥方式有利於藥物的長期給藥，也極大地減少了患者對藥物的懼怕心理。
但由於面板角質層的存在，面板的滲透性較差，自然狀態下，只有相對分子質量小於500且脂溶性好的藥物才能滲入真皮層，經毛細血管進入體迴圈。而在臨床應用中占主導地位的水溶性藥物及近年來興起的生物大分子藥物，經皮吸收極其困難。雖然在生理學上，面板是防止機體水分過度流失並阻止外界病原菌及毒素侵入的屏障。但在面板給藥這個問題上，這層屏障構成了藥物經皮遞送到真皮層的主要障礙。
微針的起源：
吃藥慢，打針痛，貼藥膏又無法進入面板深層，那有沒有一種方法能像打針一樣有效，卻又像貼藥膏一樣無痛？這個問題也難住了許多科學家。
一日在醫院中，科學家看到一位小朋友正在大聲哭鬧：“你騙我！你說打針就像蚊子咬一樣不痛的。”這一語點醒夢中人，同樣都是破皮注射，為何打針那麼痛，蚊子咬卻毫無感覺？
科學家通過分析現有經驗和文獻研究，明確了蚊蟲在吸血時避免導致疼痛的三種方法：
1、麻木感。它們分泌唾液，其中含有引起麻木感的蛋白質。
2、束狀的鋸齒形設計的口器。
3、震動驅動。刺穿面板時，分泌物或抽吸血液的部分會振動，從而減少所需的力量。
科學家受蚊子“無痛吸血”功能的啟發，仿照蚊子口針的結構研製出微奈米級注射器針頭，即微針；蚊子口針在刺入方式、針體形狀以及針尖結構等方面，都為人造微針的結構設計與應用提供了重要的啟迪。
什麼是微針？
微針針體是微米級的結構，它是空心或實心結構，類似於我們常用的醫用注射針頭，可以進行給藥的主要是在一個基板上的微針陣列，即按照一定的陣列方式排列分佈在基板上。微針的長度不一，這主要是因為人體之間的表皮和真皮的厚度不一，並且人體的不同部位需要不同長度的微針陣列。微針可以穿透面板的角質層，到達人體的表皮，但同時其又不觸及分佈有痛覺神經的真皮，可達到藥物滲透的促進作用又不會讓人體感覺疼痛，也不會引起面板損傷。
微針的結構細小，由面板的表皮和真皮結構可得知，微針對面板的損害不會大過人們日常引起的面板損害。在1998年微針第一次被應用於經皮給藥領域的研究，這引起了在經皮給藥領域科研的許多科研人員的注意，此後許多不同種類的微針被科研人員研製出來。
小貼士：
為何微針可以實現無痛治療？
微針之所以能夠實現無痛給藥，是由人體面板結構和微針的結構共同決定的。人類面板由表及裡可分為三層：角質層、活性表皮層和真皮層。
研究表明，由死亡的角質細胞堆積形成的角質層，質地堅實，形成了天然的藥物輸送屏障；表皮不含血管，有活性細胞和少量的神經組織；位於最裡層的真皮層是人體面板的主要結構，該層的面板狀態決定了人體面板的整體狀況，它含有大量的神經組織，會感受到外界刺激，同時也含有很多活性細胞和血管組織。為了保證高的藥物滲透性且在微針刺入面板時不產生明顯的疼痛感，微針應刺入角質層和表皮層，而不進入富含神經的真皮層。
因此在微針的設計過程中，考慮到了面板的整體結構，保證微針的高度大於角質層的厚度，使微針可以突破角質層對藥物活性成分的輸送障礙到達面板深層，同時，為了實現微針無痛化，其高度應不超過角質層和表皮層厚度之和。但在微針的實際應用過程中，微針的設計高度往往大於角質層和表皮層厚度之和，這是由於面板具有彈性，表面凹凸不平，而且受到刺入方式、針體結構等很多因素共同影響，微針在刺入面板時，針體並不能全部刺入面板；此外，由於微針屬於微奈米結構，即使是微針針尖刺入真皮層，也不一定會觸碰到神經細胞和血管，因此，在實際應用中，為了保證微針的使用效果，微針的高度偏高。
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