A first embodiment microneedle array is constructed of silicon and silicon dioxide compounds using MEMS technology and standard microfabrication techniques to create hollow cylindrical individual microneedles. The resulting array of microneedles can penetrate with a small pressure through the stratum corneum of skin to either deliver drugs or to facilitate interstitial fluid sampling through the hollow microneedles into the epidermis. The delivery of drugs and sampling of fluids can be performed by way of passive diffusion (time release), instantaneous injection, or iontophoresis. In a second embodiment, an array of hollow (or solid) microneedles is constructed of plastic or some other type of molded or cast material. An electric field may be used to increase transdermal flow rate, and the microneedles can be effectively combined with the application of an electric field between an anode and cathode attached to the skin which causes a low-level electric current. As a drug delivery system, the microneedle array includes electrodes that apply an electric potential to the skin between the electrode locations. One of the electrode assemblies is filled with an ionized drug, and the charged drug molecules move into the body due to the applied electric potential. As a body-fluid sampling system, the microneedle array also includes electrodes to assist in moving fluid from the body into a receiving chamber, and which further includes a bioelectrochemical sensor to measure the concentration of a particular substance.

Μια πρώτη σειρά ενσωμάτωσης microneedle κατασκευάζεται των ενώσεων πυριτίου και διοξειδίου πυριτίου χρησιμοποιώντας την τεχνολογία MEMS και τις τυποποιημένες τεχνικές microfabrication για να δημιουργηθούν τα κοίλα κυλινδρικά μεμονωμένα microneedles. Η προκύπτουσα σειρά microneedles μπορεί να διαπεράσει με μια μικρή πίεση μέσω του corneum στρωμάτων του δέρματος για είτε να παραδώσει τα φάρμακα είτε για να διευκολύνει τη διάμεση ρευστή δειγματοληψία μέσω των κοίλων microneedles στην επιδερμίδα. Η παράδοση των φαρμάκων και η δειγματοληψία των ρευστών μπορούν να εκτελεσθούν μέσω της παθητικής διάχυσης (χρονική απελευθέρωση), της στιγμιαίας έγχυσης, ή του iontophoresis. Σε μια δεύτερη ενσωμάτωση, μια σειρά κοίλου (ή στερεό) microneedles κατασκευάζεται του πλαστικού ή κάποιου άλλου τύπου φορμαρισμένου ή χυτού υλικού. Ένα ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αυξήσει το διαδερμικό ποσοστό ροής, και τα microneedles μπορούν να συνδυαστούν αποτελεσματικά με την εφαρμογή ενός ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ μιας ανόδου και μιας καθόδου που συνδέονται με το δέρμα που προκαλεί ένα χαμηλού επιπέδου ηλεκτρικό ρεύμα. Σαν σύστημα παράδοσης φαρμάκων, η σειρά microneedle περιλαμβάνει τα ηλεκτρόδια που εφαρμόζουν μια ηλεκτρική δυνατότητα στο δέρμα μεταξύ των θέσεων ηλεκτροδίων. Μια από τις συνελεύσεις ηλεκτροδίων γεμίζουν με ένα ιονισμένο φάρμακο, και τη χρεωμένη κίνηση μορίων φαρμάκων στο σώμα λόγω στην εφαρμοσμένη ηλεκτρική δυνατότητα. Σαν σώμα-ρευστό σύστημα δειγματοληψίας, η σειρά microneedle περιλαμβάνει επίσης τα ηλεκτρόδια για να βοηθήσει στην κίνηση του ρευστού από το σώμα σε μια λαμβάνουσα αίθουσα, και που περιλαμβάνει περαιτέρω έναν bioelectrochemical αισθητήρα για να μετρήσει τη συγκέντρωση μιας ιδιαίτερης ουσίας.