形成用于生物医疗装置的生物相容性通电元件的分隔物的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术题为形成用于生物医疗装置的生物相容性通电元件的分隔物的方法和设备。本发明专利技术描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实例中，形成所述生物相容性通电元件的方法和设备涉及形成包括活性阴极化学物质的腔。阴极和阳极的活性元件利用生物相容性材料密封。在一些实例中，该方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。

【技术实现步骤摘要】
相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2014年8月21日提交的名称为“METHODSANDAPPARATUSTOFORMBIOCOMPATIBLEENERGIZATIONELEMENTSFORBIOMEDICALDEVICES”的美国临时申请62/040178的权益。所述专利申请的内容是可信的并且据此以引用方式并入。
技术介绍
1.
本专利技术描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实例中，形成生物相容性通电元件的方法和设备涉及形成通电元件的分隔物元件。包括阳极、阴极和电解质的活性元件可与所形成的分隔物元件电化学连接并与其相互作用。在一些实例中，该方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。2.相关领域描述近来，医疗装置的数量快速增长并且其功能不断完善。这些医疗装置可包括例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、接触镜片、输注泵和神经刺激器。前述许多医疗装置的功能增加和性能增强已经理论化并得以发展。然而，为了实现在理论上所说的增加的功能，这些装置中的许多现在都需要自备式通电装置，该通电装置与这些装置的尺寸和形状要求以及新的通电部件的能量要求相容。一些医疗装置可包括诸如半导体器件的部件，所述部件执行多种功能并且可结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而，此类半导体部件需要能量，因此，通电元件也应优选地包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的外形和相对较小的尺寸为各种功能的实现产生了新的且具有挑战性的环境。在许多实例中，重要的是提供安全、可靠、紧凑和高性价比的装置来使生物相容性装置内的半导体部件通电。因此，存在对形成用于植入在生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件的新型实例的需求。
技术实现思路
因此，本文描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。具体实施包括电池分隔物，该电池分隔物包括能够在小生物相容性电池中进行安全电极分隔的水凝胶制剂。在一些实例中，具体实施可提供电池，该电池包括第一电极和第二电极、阳极、阴极和分隔物，其中该分隔物可包括第一水凝胶元件或多个水凝胶元件。在一些实例中，水凝胶分隔物包括电池，该电池通常包括第一电极和第二电极。在一些实例中，电极可表征为阳极电极和阴极电极。该电池还可包括阳极元件、阴极元件和分隔物，该分隔物包括可透过的水凝胶隔膜，其中该分隔物可为聚合层混合物。分隔物还可包括水溶性聚合物/聚合物组分。分隔物还可包括第一可聚合单体。分隔物还可包括第二可聚合单体。分隔物还可包括液体溶剂。具体实施可包括以下特征中的一者或多者，即，水溶性聚合物/聚合物组分是PVP的分隔物；第一可聚合单体是具有亲水性侧基的疏水性聚合物的分隔物；具有亲水性侧基的疏水性聚合物是HEMA的分隔物；第二可聚合单体是二酯交联剂的分隔物；二酯交联剂是EGDMA的分隔物；以及液体溶剂是IPA的分隔物。在一些实例中，具体实施可包括以下方法特征的一者或多者，即，水溶性聚合物为PVP的方法；具有侧基的疏水性聚合物是HEMA的方法；二酯交联剂是EGDMA的方法；液体溶剂是IPA的方法；以及光引发剂是CGI819的方法。一个整体方面包括可透过的水凝胶隔膜和包括可透过的水凝胶隔膜的分隔物，所述可透过的水凝胶隔膜包括第一电极和第二电极、阳极、阴极，其中该分隔物是包含HEMA和EGDMA的聚合层混合物。可透过的水凝胶隔膜还可包括PVP。可透过的水凝胶隔膜还可包括IPA。一个整体方面包括形成用作电池中的分隔物的可透过的水凝胶隔膜的方法，包括接收水溶性聚合物；接收具有侧基的疏水性聚合物；接收二酯交联剂；接收液体溶剂；接收光引发剂；将水溶性聚合物、具有侧基的疏水性聚合物、二酯交联剂和光引发剂混合；以及利用热源固化混合物。一个整体方面包括形成用作电池中的分隔物的可透过的水凝胶隔膜的方法，包括接收PVP、接收HEMA、接收EGDMA。该方法还包括接收IPA。该方法还包括接收CGI819；然后将其与PVP、HEMA、EGDMA和IPA混合。在一些实例中，在将混合物通过例如刮压处理分配到腔中后，可将所得沉积物干燥以除去大量溶剂。在一些实例中，干燥后，可将所得混合物通过热源、暴露于光子，或这两种处理进行固化。在一些实例中，当光子能量与在电磁波谱的紫外部分中出现的波长一致时，可发生暴露于光子。一个整体方面包括生物医疗装置，该生物医疗装置包括插入件装置。插入件装置可包括生物相容性通电元件。该生物相容性通电元件还包括间隙隔离层。该生物医疗装置还包括阴极隔离层和阴极接触层。该生物医疗装置还包括分隔物层、以及在阴极隔离层中的至少第一孔，该至少第一孔在该孔的侧面、阴极隔离层和分隔物层之间形成腔，其中腔填充有阴极化学物质。具体实施可包括以下特征中的一者或多者，即，还包括电路的生物医疗装置；还包括电活性元件的生物医疗装置；生物医疗装置为接触镜片的生物医疗装置；生物医疗装置为起搏器的生物医疗装置；以及生物医疗装置为电子药丸的生物医疗装置。一个整体方面包括形成生物相容性通电元件的方法，该方法包括接收第一阴极接触膜；形成第一阴极接触膜的至少第一阴极壳；接收阴极浆料；将阴极浆料放置到阴极壳内；接收第一绝缘材料；接收第一绝缘材料的第一基底膜；在第一基底膜中切出一个孔以形成间隙隔离层；将间隙隔离层的第一表面层合到阴极壳的第一表面；接收离子导电分隔物膜的第二基底膜；从第二基底膜切出分隔物形状；拾取分隔物形状；将分隔物形状放置在第一基底膜的孔内；将分隔物形状的一部分粘附到阴极壳的第一表面的一部分；接收阳极膜；以及将间隙隔离层的第二表面粘附到阳极膜的第一表面。一个整体方面包括形成生物相容性通电元件的方法，该方法包括接收阴极接触膜；在阴极接触膜的一部分中至少形成阴极壳；接收阴极浆料；将阴极浆料放置到阴极壳内；接收凝胶形成单体溶液；在阴极壳内沉积凝胶形成单体溶液；将凝胶形成溶液聚合成凝胶型分隔物；在凝胶型分隔物上添加电解质溶液；接收阳极膜；以及将阴极壳的第一表面粘附到阳极膜的第一表面。具体实施可包括以下特征中的一者或多者。二酯交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的电池。二酯交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的方法。该方法还可包括如下方法，其中分配混合物包括用刮刀式装置分布混合物。该方法还可包括从层合组件分离通电元件、将分离的通电元件弯曲成三维形状、将所弯曲的分离的通电元件包括在插入件中、以及将插入件包括在水凝胶裙边中以形成生物医疗装置，其中所述层合组件包括可透过的水凝胶隔膜。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，包括：第一电极和第二电极；阳极；阴极；以及分隔物，所述分隔物包括可透过的水凝胶隔膜，其中所述分隔物为聚合层混合物，所述聚合层混合物包含：水溶性聚合物/聚合物组分；第一可聚合单体；第二可聚合单体；和液体溶剂。

【技术特征摘要】
2014.08.21 US 62/040178;2015.04.15 US 14/6873841.一种电池，包括：
第一电极和第二电极；
阳极；
阴极；以及
分隔物，所述分隔物包括可透过的水凝胶隔膜，其中所述分隔物为聚合层混合物，所述
聚合层混合物包含：
水溶性聚合物/聚合物组分；
第一可聚合单体；
第二可聚合单体；和
液体溶剂。
2.根据权利要求1所述的电池，其中所述水溶性聚合物/聚合物组分是聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)。
3.根据权利要求1所述的电池，其中所述第一可聚合单体是具有亲水性侧基的疏水性
聚合物。
4.根据权利要求3所述的电池，其中所述具有亲水性侧基的疏水性聚合物是甲基丙烯
酸羟乙酯(HEMA)。
5.根据权利要求1所述的电池，其中所述第二可聚合单体是二酯交联剂。
6.根据权利要求5所述的电池，其中所述二酯交联剂是乙二醇二甲基丙烯酸酯
(EGDMA)。
7.根据权利要求1所述的电池，其中所述液体溶剂是异丙醇(IPA)。
8.一种电池，包括：
第一电极和第二电极；
阳极；
阴极；以及
分隔物，所述分隔物包括可透过的水凝胶隔膜，其中所述分隔物为聚合混合物，所述聚
合混合物包含：
甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)；
乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)；
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；和
异丙醇(IPA)。
9.一种生物医疗装置设备，包括：
插入件装置，所述插入件装置包括：
响应于控制电压信号的电活性元件；
电路，所述电路电连接至生物相容性通电元件，其中所述电路提供所述控制电压信号；
和
所述生物相容性通电元件，所述生物相容性通电元件包括：
第一电极和第二电极；
阳极；
阴极；和
分隔物，所述分隔物包括可透过的水凝胶隔膜，其中所述可透过的水凝胶隔膜由聚合
混合物构成，所述聚合混合物包含：
甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)；
乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)；
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；和
异丙醇(IPA)。
10.根据权利要求9所述的生物医疗装置设备，其中所述生物医疗装置是接触镜片。
11.根据权利要求10所述的生物医疗装置设备，其中所述生物相容性通电元件由多个
节段构成，其中每个节段包括由所述可透过的水凝胶隔膜构成的分隔物。
12.根据权利要求11所述的生物医疗装置设备，其中所述多个节段形成于层合组件内。
13.一种形成用作电池中的分隔物的可透过的水凝胶隔膜的方法，包括：
接收水溶性聚合物；
接收具有亲水性侧基的疏水性聚合物；
接收二酯交联剂；
接收液体溶剂；
接收光引发剂；
将所述水溶性聚合物、所述具有侧基的疏水性聚合物、所述二酯交联剂和所述光引发
剂混合以形成混合物；
将所述混合物分配到位于所述电池的阳极或阴极中的一者或多者近侧的至少表面区
域；以及
利用光子源或热源中的一者或两者来固化所分配的混合物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述水溶性聚合物是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述具有侧基的疏水性聚合物是甲基丙烯酸羟
乙酯(HEMA)。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述二酯交联剂是乙二醇二甲基丙烯酸酯
(EGDMA)。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述液体溶剂是异丙醇(IPA)。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述光引发剂是CGI819。
19.一种形成用作电池中的分隔物的可透过的水凝胶隔膜的方法，包括：
接...

【专利技术属性】
技术研发人员：DB奥特斯，RB普格，JD里亚尔，A托纳，FA弗里特施，S马哈德范，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国;US