Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนากระบวนการสร้างเข็มฉีดยาพลาสติกขนาดไมครอน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

PROCESS DEVELOPMENT OF PLASTIC MICRONEEDLE FABRICATION

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

วีระยุทธ ศรีธุระวานิช

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1186

Abstract

ปัจจุบันได้มีการพัฒนาเข็มฉีดยาขนาดไมครอน (microneedles) ซึ่งเป็นแนวทางใหม่ในการนำยาและวัคซีนเข้าสู่ร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้ผู้ถูกฉีดรู้สึกเจ็บเหมือนเข็มฉีดยาทั่วๆไป เข็มฉีดยาขนาดไมครอนบางประเภทย่อยสลายได้จึงทำให้เกิดปัญหาขยะน้อยลง นอกจากนี้ยังมีความปลอดภัยสูงโดยผู้ใช้สามารถใช้งานได้เอง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาและพัฒนาวิธีการใหม่ในการสร้างต้นแบบเข็มฉีดยาขนาดไมครอน ตลอดจนพัฒนาแม่พิมพ์เข็มฉีดยาขนาดไมครอนประเภทโพลีสไตรีน(polystyrene) และศึกษาคุณสมบัติของเม่พิมพ์ที่สร้างขึ้นเปรียบเทียบกับแม่พิมพ์ประเภท PDMS (polydimethylsiloxane) รวมทั้งสร้างและทดสอบคุณสมบัติของเข็มฉีดยาขนาดไมครอนประเภทพลาสติก (plastic microneedle) ที่สร้างจากสารละลายโพลีสไตรีนในโทลูอีน (toluene) โดยจากการศึกษาพบว่าวิธีการสร้างต้นแบบเข็มฉีดยาขนาดไมครอนจากชิ้นงานอะลูมิเนียมที่ขึ้นรูปด้วยเครื่อง Milling และการกัดแบบเปียกนั้น ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่ซับซ้อน ใช้วัสดุที่หาได้ทั่วๆไป จึงทำให้วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายและมีต้นทุนต่ำ ในส่วนของแม่พิมพ์เข็มฉีดยาขนาดไมครอนที่สร้างจากโพลีสไตรีนนั้นพบว่า มีลักษณะโปร่งแสง มีต้นทุนต่ำและมีความชอบน้ำมากกว่าแม่พิมพ์ประเภท PDMS โดยสามารถคงสภาพความชอบน้ำ (hydrophilic) ได้นานกว่า 13 วัน ในขณะที่ แม่พิมพ์ PDMS คงสภาพความชอบน้ำได้เพียง 1-2 วันภายหลังกระบวนการ Oxygen Plasma ซึ่งแม่พิมพ์ประเภทโพลีสไตรีนนั้นเหมาะกับการประยุกต์ใช้งานเชิงพาณิชย์มากกว่า ในการพัฒนาเข็มฉีดยาขนาดไมครอนประเภทพลาสติกพบว่าเข็มที่พัฒนาขึ้นมีจุดเด่นหลายอย่าง เช่น มีต้นทุนต่ำ ยืดหยุ่น แข็งแรงและไม่แตกหักแม้ไดัรับแรงที่สูง ซึ่งสามารถต่อยอดพัฒนาเพื่อการประยุกต์ใช้งานเชิงพาณิชย์ได้

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Nowadays, microneedles are being developed as a new way to efficiently deliver drugs and vaccines into our bodies without causing pain to patients as typical hypodermic needles do. Some kinds of microneedles are degradable resulting in less waste issue. Furthermore, it is safe for any users to use microneedles by themselves. This research aims to study and develop novel methods for fabricating microneedle master, develop a polystyrene microneedle mold and study the hydrophilic property of the polystyrene mold in comparison to that of the PDMS (polydimethylsiloxane) mold as well as fabricate plastic microneedles made of a solution of polystyrene in toluene and characterize their properties. According to the study results, it suggested that a fabrication method of microneedle master using wet-etching of an aluminum workpiece machined in a milling machine does not require complicated equipment, while being able to use general materials, thus make the method simple and low-cost. For the fabrication of microneedle molds, it has been found that the microneedle mold made of polystyrene was transparent, low-cost and more hydrophilic than the one made of PDMS. The hydrophilicity of the polystyrene mold could last more than 13 days whereas that of the PDMS mold could last only 1-2 days after an oxygen plasma treatment suggesting that polystyrene molds are more suitable for commercial application. In the development of plastic microneedles, it has been found that the developed polystyrene microneedles have several advantages such as low-cost, flexible, strong and hard to fracture even under a large force which could be further developed for commercial applications.

Link to Full Text

Share

COinS