输送物质的方法和装置制造方法及图纸

一种用于输送物质给皮肤的摩擦装置和方法，包括用于将物质输送给予皮肤的微摩擦器，该微摩擦器具有一个基底，该基底上有摩擦面和手柄连接面，在该摩擦面上附着、固定或整合有一摩擦表面，该摩擦表面上排列有微突出，这些微突出具有至少一个刮擦嵴；在手柄连接面上连接或固定有手柄和其它握持装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磨擦皮肤的方法和装置。更具体而言，本专利技术涉及一种磨擦角质层以促进物质经由皮肤输送或取样的方法。
技术介绍
通过皮肤将物质输送给机体通常是侵袭性的，涉及使用针和注射器促进皮内(ID)、肌肉内(IM)或皮下(SC)注射。这些方法使对象产生疼痛，因而需要非常熟练的医师的技术，而且还常常出血。已作出努力使用磨擦角质层(由角质化细胞形成的厚约10-20μm的薄外层)的装置来克服这些缺点。将生物活性物质输送给暴露的活表皮。这种技术避开了神经网络，将生物活性物质置于血管和淋巴腺附近，使物质吸收和输送入机体。对于疫苗的局部输送，表皮本身是特别理想的靶标，因为它富含抗原递呈细胞。与其相比，表皮下的真皮层含有较少的抗原递呈细胞。此外，角质层和表皮不含有神经或血管，因此，上述方法在使疫苗到达能对抗原产生应答的皮肤层的同时具有基本上无疼痛和不出血的优点。现有技术报道了用于破坏角质层以向机体输送物质的各种装置和方法。例如，如Carson等的美国专利5679647所述，可通过穿刺使角质层破裂。这件专利提出，使用小直径的尖头，如结核菌素皮肤试验和变态反应试验装置中使用的那些尖头，可将使其包涂上多核苷酸或寡核苷酸，用以将这些物质输送给皮肤。使用这类装置的方法涉及用这种尖头穿刺皮肤，结果导致该包涂物质的皮内注射。美国专利5003987、5879326和3964482提出通过切割使角质层破裂。专利技术概述本专利技术涉及用于磨擦皮肤(具体是磨擦皮肤的角质层)的方法和装置。本专利技术还涉及获得样品的方法，或者通过角质层上磨擦区域将物质如药物或药剂输送给皮肤的方法。待输送的物质具体包括生物活性物质，包括药剂、药物、疫苗等。根据剂型和输送方法，物质可以是固体或液体形式。它们尤其可以干粉末、凝胶、溶液、悬浮液和膏状物形式输送。本领域技术人员熟悉合适的剂型。可采用本专利技术方法输送的特别优选的药物包括疫苗、变应原和基因治疗剂。本专利技术的一个方面涉及用于在皮肤制备输送部位、以提高透过皮肤角质层将药剂输送给足够深度(在那里药剂可被机体吸附和利用)的方法和装置。真皮组织提供了输送疫苗和基因治疗剂的一种具有吸引力的靶部位。对于疫苗(包括基因疫苗和常规疫苗)，皮肤是具有吸引力的输送部位，因为皮肤组织中发现含有高浓度的抗原递呈细胞(APC)和APC前体细胞，尤其是表皮的朗格汉斯细胞(LC)。设计了几种基因治疗剂，用于治疗皮肤异常、皮肤病和皮肤癌症。在这些病例中，需要将治疗剂直接输送给受影响的皮肤组织。此外，皮肤细胞是基因治疗剂的具有吸引力的靶标。这些基因治疗剂编码的蛋白质在远离皮肤的部位有活性。这样的病例中，皮肤细胞(如角质细胞)可起到“生物反应器”(bioreactor)的作用，通过乳头真皮(papillary dermis)产生快速吸收入循环系统中的治疗性蛋白质。在其它情况下，治疗远离皮肤的疾病需要使疫苗或治疗剂直接进入与全身循环。在这种情况下，可通过乳头真皮实现药物的全身分布。本专利技术提供一种方法和微磨擦装置，用于磨擦与输送生物活性物质(包括但不限于核酸、氨基酸、氨基酸衍生物、肽或多肽)至相关的皮肤。已发现，在磨擦角质层的同时输送核酸，该核酸能显示出增强的基因表达，和导致对表达的蛋白质增强的免疫应答。类似地，在磨擦的同时输送变应原也产生比常规的变应原测试方法更强的免疫应答。在一个优选的实施例中，本专利技术包括一种将物质输送给皮肤的微磨擦器，该微磨擦器具有一个基底和一磨擦面(abrading facet)。在该磨擦面上附着、固定或整合有一磨擦表面(abrading surface)和一手柄连接面，该磨擦表面排列着微突出(microprotrusion)，这些微突出具有至少一个刮擦嵴(scraping edge)，而该手柄连接面连接、固定或整合有手柄或其它抓具。“磨擦表面”指在磨擦时呈给皮肤的表面，包含微突出、微突出之间的表面区域以及周围的表面。本专利技术还涉及将物质输送给皮肤的方法，该方法包括在皮肤的一区域上横向移动微磨擦器，产生足够深度的沟，以使事先、同时或磨擦皮肤后给予的物质被预定的皮肤层摄取。使用本专利技术的微磨擦装置在皮肤上横向来回多次，可在皮肤上产生逐渐加深的沟，从而使物质能输送给所需的皮肤深处。附图描述附图说明图1A是优选实施例手柄端的上视图。图1B是微磨擦器优选实施例的侧视图。图2A是图1A和1B的微磨擦装置的透视图。图2B是图1B的微磨擦装置的横截面图。图3是图1A、1B、2A和2B的微磨擦器在对象皮肤上所产生的磨擦表面的侧视图。图4是图3实施例中的磨擦表面的透视图。图4A是磨擦器表面的横截面侧视图。图5是图3实施例的磨擦器表面的仰视图。图6是皮肤上磨擦产生的沟部分截面的透视图。图7阐述了实施例1中测试的采用各种核酸输送方案获得的报道基因活性的水平。图8阐述了实施例2所述的通过改变磨擦次数获得的皮肤中报道基因的活性。图9阐述了实施例3所述的通过改变核酸制剂和输送方案获得的皮肤中报道基因的活性。图10阐述了实施例4所述的在输送编码乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的质粒DNA后的血清抗体应答。图11阐述了采用结核菌素试验注射技术(组1A)、本专利技术的塑料微针头阵列(组2A)、压于皮肤上并刮出大约0.06cm2面积的尖头装置(组3A)、压于皮肤上并横向移动约1cm2面积的尖头装置(组4A)、压于皮肤上然后移开的尖头装置(图5A)、以液滴形式直接施加于刮过的皮肤上的质粒DNA(图6A)，经报道基因处理后大鼠的皮肤样品中的平均荧光素酶活性(±SEM)。图12显示使用本专利技术的塑料微针头阵列(组1B)、刮一次皮肤约0.06cm2面积的尖头装置(组2B)、刮多次产生约1cm2刮擦面积的尖头装置(组3B)、压于皮肤上然后移走的尖头装置(图4B)，施加组胺并磨擦断奶猪皮肤后的皮肤反应。各组中，数字1-5是重复的；“C”是对照，其中未磨擦就使用组胺。图13显示，在减去无组胺仅使用该装置观察到的肿胀测量值之后，图12所示各组的组织肿胀的相对面积。图14和15比较了经塑料微磨擦器和硅微磨擦器处理的皮肤的跨表皮水分损失(Trans Epidermal Water Loss，TEWL)。图16阐述了使用塑料微磨擦器和硅微磨擦器输送编码报道基因的质粒DNA后皮肤中报道基因的活性。图17比较了使用塑料微磨擦器和硅微磨擦器输送编码HBsAg的DNA质粒后的血清抗体应答。图18阐述了给予编码流感病毒血凝素(HA)的DNA质粒(裸质粒)后血清的抗体应答。图19阐述了给予编码流感血病毒凝素(HA)的DNA质粒(质粒+佐剂)后血清的抗体应答。图20阐述了用编码流感HA的裸质粒DNA初次免疫，再用灭活的流感全病毒加强免疫后血清的抗体应答。图21阐述了用编码流感HA的质粒DNA和佐剂初次免疫，再用灭活的流感全病毒加强免疫后血清的抗体应答。图22阐述了给予狂犬病病毒的灭活疫苗后血清的抗体应答。图23阐述了采用实施例11a所述的输送方案给予HBsAg后血清的抗体应答。图24阐述了给予HbsAg后T-细胞的增殖反应。图25阐述了针对腺病毒载体编码的黑素瘤疫苗的细胞免疫应答。专利技术的详细描述本专利技术涉及用于磨擦角质层以提高给予的物质透过患者皮肤的角质层的装置和方法。在本文中，术语“磨擦”指除去角质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将物质输送给皮肤的微磨擦器，所述微磨擦器包括磨擦表面和有效量的所述物质，其中，所述磨擦表面包含截头圆锥形的或截头金字塔形的微突出，所述微突出包含至少一个刮擦嵴并从所述磨擦表面凸出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA米克斯塔，RJ佩蒂斯，J阿拉尔康，JM布里特廷罕，JP迪克三世，
申请(专利权)人：贝克顿迪肯森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]