經皮藥物運輸在新型藥物輸送的方法裡具有相當高的效率，相比於傳統的口服或者塗抹方式，經皮藥物運輸此種方法有快速、低副作用並且可以達到精確的藥量控制而避免浪費。此外，現代社會的醫療不僅僅只要求療效，也強調從患者的角度出發，相比傳統利用針頭的皮下注射，微針可以大幅降低患者接受注射所引起的疼痛感及恐懼。 經皮藥物輸送最普遍且有效率的方法就是結合微針，皮膚是人體最大的組織，而微針技術在過去數年來已經取得相當的成果，舉凡疫苗接種，基因療法，甚至可以傳遞治療皮膚癌的藥物，都可以藉由此方法來達到治療的效果。依照微針輸送藥物的方式可以分成空心微針、塗抹穿刺、溶解型微針等方式。空心微針相較於後面兩種，屬於較早開發之方式，此原理是利用微針中間為鏤空之空間結合流體幫浦以及基底模組將藥物輸送至皮膚組織內。雖然空心微針具有相當不錯的效率，但是微針裝置需要搭配幫浦且操作較繁複，因此塗抹穿刺以及溶解型微針是目前主流研究領域。 在本篇論文中，將以”塗抹穿刺”型態之微針為主要目標，提供設計的概念，以當產品模型之依據並且結合電場施加電壓，使用電穿孔的模式來達到細胞通透性增加以提升藥物輸送之效益。此外，微針是由金屬或者其他具有高強度機械性質之材料構成，所以也有一定的強度能夠刺穿人體皮膚且不會引起結構性的破壞。為了微針的模擬以達提供設計的概念，本論文中使用COMSOL 多重物理模擬分析軟體來進行，主要可以分成:力學分析、電場分析以及物質運輸分析。在模擬模型中，生物體內的係數也將會列入考量，舉凡皮膚的基本性質等等。模擬的微針模型將會以微針刺穿皮膚後，放置在皮膚內的方式呈現，對於微針的設計，材料的選擇能否提供足夠的機械強度去承受皮膚所給的抵抗力，以及不同的排列方式會不會影響藥物在皮膚內擴散的分布，這些都是設計微針模型的一大重點，如何在不同的材料選擇，微針陣列排列中，找出適合結合經皮運輸的模型。模擬結果之部分，將以電場和物質運輸為主要考量來提供微針設計的概念，希望在未來可以運用到產品開發的領域。
Design and Simulation of Microneedle Arrays for Transdermal Drug Delivery by Electroporation
鏡峰, 賴. (Author). 2019
學生論文: Doctoral Thesis