具有用于药物输送或废物清除的抗凝结填充器的小分子输送装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述一种植入性医疗装置。所述植入性医疗装置包括一抗凝结填充器，所述抗凝结填充器对于一预定类型的所述多个小分子是高度可渗透的，例如：氧气。所述植入性医疗装置包括：对于所述小分子是可渗透的一小分子排放袋；以及连接所述小分子排放袋的一内部与所述抗凝结填充器的一套管。在操作过程中，通过所述抗凝结填充器来收集及运送小分子到所述套管，从而通过所述小分子排放袋扩散。即使这种装置是在一高湿度及温度梯度的环境下植入，所述抗凝结填充器防止凝结，例如：防止水的凝结。

Small molecule delivery device with anticoagulant filler for drug delivery or waste removal

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于药物输送或废物清除的抗凝结填充器的小分子输送装置相关申请本申请主张于2017年5月22日提交的美国专利临时申请案62/509,520的优先权，出于所有目的，其内容通过引用整体并入本文中。关于本专利技术的权利声明：本专利技术由联邦政府赞助研发过程。本专利技术得到由美国国立卫生研究院授予的批准号EY022059的政府支持。所述政府拥有本专利技术的某些权利。
技术介绍

:通常，本专利技术的多个实施例涉及用于治疗眼睛及身体内其他区域的多种方法及装置。更具体地，多个实施例涉及包括一抗凝结填充器以及用于捕获多种小分子治疗剂或废料并将其运入及运出所述体内结构的多种植入性装置。相关技术说明:在美国，失明的一主要原因是糖尿病性视网膜病变。糖尿病性视网膜病变是由视网膜缺血引起的，即由毛细血管未灌注(capillarynonperfusion)导致流向所述视网膜的血液不足。所述毛细血管的血流不足导致所述视网膜缺氧。其中将血液从所述视网膜输出的多条小静脉被阻塞，导致视网膜静脉阻塞的发生。一视网膜病变患者的视力会随着时间的流逝而消失，因为他或她的眼睛中的视网膜细胞会死亡。除了眼睛之外，所述身体其他部位可能会因糖尿病或其他疾病而导致血流不足的情况。限制流向所述身体的一特定部位的血流简称为缺血(ischemia)。缺血常伴随缺氧，这是指血液输送的氧气(02)不足。缺血性损伤通常会导致严重的组织缺氧并最终导致组织死亡。当前用于缺血性疾病的多种治疗方法是有限的，并且不一定能够治疗所述疾病的主要原因：即，缺氧。毛细血管未灌注或局部缺血的主要治疗方法是激光消融(laserablation)。这种治疗是具有破坏性且不可逆的，并可能导致其他器官受损。全身性地供给氧气也是一种选择，但是携带纯氧或安排氧气注射的预约具有多种风险，并且对于多个对象来说是不便的。可以利用上述方法来治疗视网膜缺血，但是这些在眼睛中的治疗方法会带来许多附加的缺点。例如，激光烧蚀及光凝(photocoagulation)会导致一周围视野狭窄以及对于黑暗适应的延迟。已经开发了针对眼睛的其他治疗方法，例如：玻璃体内注射及平面玻璃体切除术(parsplanavitrectomies)。玻璃体内注射通常需要频繁地重复，并且对所述患者及医疗系统而言，带来巨大的风险及成本。玻璃体内注射使用的多种治疗剂只能抑制所述缺氧对视网膜组织的多种下游作用。一平面玻璃体切除术会从所述眼睛中去除一部分的玻璃体液(vitreoushumor)，因此可能会导致视网膜的氧气不足，同时在所述晶状体附近引起白内障或其他潜在的氧气中毒。事实上，太多氧气靠近所述晶状体附近的所述眼球内部的靠近前方(前)是一坏事。它还会增加虹膜新生血管形成(irisneovascularization)及眼内压升高的风险。因此，当前用于治疗缺血性视网膜及其他疾病的医疗设备具有许多明显的缺点，需要克服。
技术实现思路
在本文中通常描述一具有生物相容性的植入式医疗装置。在一些实施例中，所述装置可以包括一收集及运输元件，所述收集及运输元件包括一抗凝结填充器、一渗透涂层及一非渗透涂层。所述抗凝结填充器对于一预定类型的多个小分子是可渗透的，并且包括一基部以及从所述基部延伸的一细长体。所述渗透涂层对于所述多个小分子是可渗透的，并且所述渗透涂层位于所述基部的一外表面的至少一部分上方。所述非渗透涂层对于所述多个小分子是不可渗透的，并且所述非渗透涂层位于所述细长体的一外表面的至少一部分上方。所述装置还包括一套管，所述套管包括一管腔以及一小分子排放袋，所述小分子排放袋包括一内部。所述小分子排放袋的至少一部分对于所述多个小分子是可渗透的。所述套管的所述管腔连接所述抗凝结填充器的所述细长体与所述小分子排放袋的所述内部。在一示例中，所述抗凝结填充器包括一纳米多孔材料，并且其中所述预定类型的多个小分子包括氧气。所述纳米多孔材料包括基于硅烷化而疏水化的一纳米多孔玻璃，其中所述基部及所述细长体与所述纳米多孔玻璃一体成型。所述纳米多孔玻璃具有多个孔洞，所述多个孔洞具有一平均宽度，所述平均宽度在4至20纳米的一范围内。所述多个孔洞的一密度占比在20至50％的范围内在一示例中，所述基部基本上是圆柱形的，并且具有一第一高度及一第一直径。所述细长体基本上是圆柱形的，并且具有一第二高度及一第二直径。所述第一高度小于所述第二高度，以及所述第一直径大于所述第二直径。例如，所述第一高度在0.5至1.5毫米之间，并且所述第一直径在3至4毫米之间。相较之下，所述第二高度在2至4毫米之间，并且所述第二直径在0.5至2.5毫米之间。在一示例中，所述基部及所述细长体基本上以一T型钉而一体成型。所述基部对应于所述T型钉的一圆柱型头部，并且所述细长体对应于所述T型钉的一圆柱型轴。一些实施例涉及一种生产一具有生物相容性的植入式医疗装置的方法。所述方法可包括：将未固化的具有生物相容性的有机硅铺展在一第一半模具上。所述方法还可包括：将所述纳米多孔玻璃放置在所述第一半模具的一第一部分中，所述纳米多孔玻璃包括一基部及从所述基部延伸的一细长体，所述纳米多孔玻璃基于硅烷化而疏水化。所述方法还可包括：在所述第一半模具上，部分固化所述未固化的具有生物相容性的有机硅，所述第一半膜具包含所述纳米多孔玻璃。所述方法还可包括：将一部分固化的第二半模具与包含所述纳米多孔玻璃的所述部分固化的第一半模具对准。所述方法还可包括：进一步固化所述部分固化的第二半模具及所述部分固化的第一半模具，从而形成一个一体成型的工件，所述工件包含所述纳米多孔玻璃、一囊体以及连接所述纳米多孔玻璃及所述囊体的一套管。所述方法还可包括：遮蔽所述工件的一第一部分及一第二部分，所述第一部分至少对应于所述纳米多孔玻璃的所述基部，以及所述第二部分对应于所述囊体。所述方法还可包括：在所述工件上沉积聚对二甲苯。一些实施例涉及一种外科植入一医疗装置的方法。所述方法可包括：获得一种包含一抗凝结填充器的植入性医疗装置。所述抗凝结填充器包括疏水或已疏水化的一纳米多孔材料。所述方法还可包括：将所述抗凝结填充器的一第一部分放置在一第一环境中。所述方法还可包括：将所述抗凝结填充器的一第二部分放置在一第二环境中。相对于所述第一环境，所述第二环境具有一较高的湿度。在所述第一环境与所述第二环境之间存在一温度差。在一示例中，所述第一部分对应于所述抗凝结填充器的一基部，以及所述第二部分对应于从所述基部延伸的所述抗凝结填充器的一细长体。在这个示例中，所述基部被置于一眼球的一结膜与一巩膜之间，并且所述细长体放置在所述眼球内通过参考说明书的其余部分及附图，可以进一步理解本文公开及提出的多个实施例的特性及优点。图示说明图1示出根据一实施例的一装置。图2示出根据一实施例中一装置的一组件。图3示出根据一实施例中放置一装置使得在一目标组织附近实现一特定氧气流的一示例。图4示出根据一实施例中一植入式医疗装置的一俯视图。图5示出根据一实施例中一植入式医疗装置的一收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述植入式医疗装置包括：/n一收集及运输元件，包括一抗凝结填充器、一渗透涂层及一非渗透涂层，其中：/n所述抗凝结填充器对于一预定类型的多个小分子是可渗透的，并且包括一基部以及从所述基部延伸的一细长体；/n所述渗透涂层对于所述多个小分子是可渗透的，并且所述渗透涂层位于所述基部的一外表面的至少一部分上方；/n所述非渗透涂层对于所述多个小分子是不可渗透的，并且所述非渗透涂层位于所述细长体的一外表面的至少一部分上方；/n一套管，包括一管腔；以及/n一小分子排放袋，包括一内部，其中所述小分子排放袋的至少一部分对于所述多个小分子是可渗透的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170522 US 62/509,5201.一种具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述植入式医疗装置包括：
一收集及运输元件，包括一抗凝结填充器、一渗透涂层及一非渗透涂层，其中：
所述抗凝结填充器对于一预定类型的多个小分子是可渗透的，并且包括一基部以及从所述基部延伸的一细长体；
所述渗透涂层对于所述多个小分子是可渗透的，并且所述渗透涂层位于所述基部的一外表面的至少一部分上方；
所述非渗透涂层对于所述多个小分子是不可渗透的，并且所述非渗透涂层位于所述细长体的一外表面的至少一部分上方；
一套管，包括一管腔；以及
一小分子排放袋，包括一内部，其中所述小分子排放袋的至少一部分对于所述多个小分子是可渗透的。


2.如权利要求1所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述套管连接所述抗凝结填充器的所述细长体与所述小分子排放袋的所述内部，其中所述抗凝结填充器包括一纳米多孔材料，并且其中所述预定类型的多个小分子包括氧气。


3.如权利要求2所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述纳米多孔材料包括基于硅烷化而疏水化的一纳米多孔玻璃，其中所述基部及所述细长体与所述纳米多孔玻璃一体成型。


4.如权利要求3所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述纳米多孔玻璃包括多个孔洞，所述多个孔洞具有根据开尔文方程而确定的一平均宽度。


5.如权利要求4所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述平均宽度在4至20纳米的一范围内，并且其中所述多个孔洞的一密度占比在20至50％的范围内。


6.如权利要求1所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述基部基本上是圆柱形的，并且具有一第一高度及一第一直径，其中所述细长体基本上是圆柱形的，并且具有一第二高度及一第二直径，并且其中所述第一高度小于所述第二高度，以及所述第一直径大于所述第二直径。


7.如权利要求6所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述第一高度在0.1至2毫米之间，并且其中所述第一直径在1至15毫米之间。


8.如权利要求6所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述第二高度在1至25毫米之间，并且其中所述第二直径在0.05至3毫米之间。


9.如权利要求1所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述基部及所述细长体基本上以一T型钉而一体成型，其中所述基部对应于所述T型钉的一圆柱型头部，并且其中所述细长体对应于所述T型钉的一圆柱型轴。


10.如权利要求1所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述基部及所述细长体一体成型，其中所述非渗透涂层在所述基部的所述外表面的一其余部分上方。


11.如权利要求10所述的具有生物相容性的植入式医疗装置，其特征在于：所述细长体的所述外表面包括一出口表面，其中所述细长体及所述套管的一端在所述出口表面处连接，并且所述非渗透涂层位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：聿昌·戴，尼可拉斯·尚马雷洛，科林·A·库克，
申请(专利权)人：加州理工学院，
类型：发明
国别省市：美国;US