用于微凸起阵列的自驱动施加器制造技术

本发明专利技术设计用于施加微凸起部件到病人角质层的施加器，具有外壳、可在外壳里移动的活塞、和启于启动施加器的盖。所述施加器是自调的、自动触发的，使其可以由没有预调和启动其它类型施加器装置的力气和灵巧双手的病人使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过冲击将穿透性部件施加到皮肤上的器械和方法，更具体地，本专利技术涉及自调节、自动触发的冲击设备，其用穿透性部件，比如微凸起阵列，可重复地穿透角质层以经皮递送试剂或经皮采样试剂。
技术介绍
活性试剂(或药物)最常情况下经口给药或者通过注射给药。不幸的是，许多试剂在经口给药时，由于或者不被吸收或者在进入血流之前受到负面影响并因而不具有所需活性，所以完全无效或者效力彻底下降。而且，经口给药的试剂通常起效不如注射试剂快。另一方面，将试剂直接注入血流尽管保证了在给药过程中试剂不会改性，但却是困难、不方便、疼痛、不舒服的过程，有时候导致病人的顺应性差。因此，理论上，经皮递送对否则会需要经由皮下注射或静脉输注递送的活性试剂提供了给药方法。经皮试剂递送在这两个领域都有改进。和经口递送相比，经皮递送避免了消化道的苛刻环境、回避了肠胃的药物新陈代谢、减弱了首关效应(first-pass effect)，并避免了消化酶和肝酶的可能灭活现象。本文所用的单词“经皮”是指将活性试剂(例如，治疗剂，比如药物，或者免疫活性剂，比如疫苗)通过皮肤递送到局部组织或全身循环系统，而没有明显切割或穿透皮肤，比如用手术刀切割或者用皮下注射针刺穿皮肤。经皮试剂递送系统通常依靠被动扩散来给药试剂，而主动经皮试剂递送系统依靠外部能源，包括电力(例如，离子电渗疗法)和超声(例如，超声透入疗法)，来递送试剂。被动经皮试剂递送系统更常见，通常包括含有高浓度试剂的试剂储存器。该储存器适于接触皮肤，从而使得试剂可以通过皮肤扩散进入病人的身体组织或血流。如同本领域所公知的一样，经皮试剂流量取决于皮肤状况、试剂分子的大小和物理/化学性质、以及跨过皮肤的浓度梯度。由于皮肤对许多活性试剂的渗透性低，所以经皮递送的应用有限。这种低渗透性主要归因于角质层，即皮肤最外层，它由脂类双层围绕的、填充了角蛋白纤维(角质化细胞)的扁平死细胞组成。脂类双层的这种高度有序结构赋予角质层相对不可渗透的特性。提高被动经皮扩散试剂流量的常用方法涉及用皮肤渗透性增强剂对皮肤进行预处理，或者将药物和皮肤渗透性增强剂共同递送。渗透增强剂在施加到通过其递送试剂的身体表面时，提高了通过的试剂流量。但是，这些方法在提高经皮蛋白质流量上的效力在数种情况下受限。如同所述的，主动传输系统采用外部能源辅助而且在大多数情况下提高通过角质层的试剂流量。一个这种经皮试剂递送的改进称作“电传输”。电传输利用电势，电势导致施加电流来辅助试剂传输通过身体表面，比如皮肤。人们也开发了许多技术和系统以机械穿透或破坏皮肤最外层，由此形成进入皮肤的通道，以便提高经皮递送的试剂量。早期接种装置称作划痕器，一般包括多个尖头或针，这些尖头或针施加到皮肤上以在施加面积里形成划痕或者产生小切口。疫苗或者局部施加到皮肤上，如美国专利No.5487726所述，或者作为润湿的液体施加到划痕器尖头上，比如美国专利No.4453926、4109655和3136314所述。但是，划痕器有无数缺点和不足。使用划痕器递送试剂的重大缺点是难以确定经皮试剂流量和最终递送的剂量。另外，由于皮肤具有偏转和抵抗刺穿的弹性、变形和回弹性本质，所以细小的刺穿元件通常并不均匀地穿透皮肤，和/或在皮肤穿透时被擦掉了试剂液体涂层。另外，由于皮肤的自愈合过程，在皮肤中形成的穿孔或狭缝往往在刺穿元件离开角质层后闭合。因此，皮肤的弹性本质起到去除活性试剂液体涂层的作用，所述液体涂层是在这些元件穿透皮肤时施加在这些细小刺穿元件上的。而且，刺穿元件形成的细小狭缝在该设备去除后快速愈合，因而限制了液体试剂溶液通过由刺穿元件形成的通道，并进而限制了这种设备的经皮流量。在美国专利No.5879326、3814097、527954、5250023、3964482、再版专利No.25637和PCT公开WO96/37155、WO96/37256、WO96/17648、WO97/03718、WO98/11937、WO98/00193、WO97/48440、WO97/48441、WO97/48442、WO98/00193、WO99/64580、WO98/28037、WO98/29298和WO98/29365中，公开了采用皮肤刺穿元件增强经皮药物递送的其它系统和器械；所有文献在此全部引入作为参考。所公开的系统和器械采用了各种形状、尺寸和阵列的刺穿元件刺穿皮肤最外层(即，角质层)。在这些参考文献中公开的刺穿元件通常从薄的扁平部件，比如垫子或片，垂直延伸出来。在部分这些设备中的刺穿元件极其小，有些的微凸起长度仅仅约25-400微米，微凸起厚度仅仅约5-50微米。这些细小的刺穿/切割元件在角质层相应地形成小的微狭缝/微切口，以增强穿过该处的经皮试剂递送。公开的系统通常包括适于容纳活性试剂的储存器，和用来将试剂从该储存器通过角质层传输的递送系统，比如通过设备本身的中空尖头。PCT公开WO93/17754公开了示例性的设备，它具有液体试剂储存器。如同美国专利申请No.10/045842(在此全部引入)所公开的那样，将待递送的活性试剂涂覆在微凸起或微凸起阵列上也是可能的，以此代替容纳在物理储存器里。这样无需单独的物理储存器，并不需开发特别针对该存储器的试剂配方或组合物。当采用微凸起阵列改进通过皮肤的试剂递送或试剂采样时，需要一致性的、完全的、可重复的穿透。人工施加在其接触皮肤侧有微凸起的皮贴，通常导致刺孔深度在横跨该皮贴的整个长度和宽度上明显变化。另外，人工施加由于使用者施加阵列的方式而导致在施加之间的刺孔深度变化很大，而施加具有自动设备的微凸起阵列到角质层上，不仅仅在微凸起阵列的长度和宽度上，而且从施加一次微凸起阵列到下一次，都以一致的可重复方式刺穿了角质层。在PCT公开No.WO99/26539和WO97/42886中描述了用于递送刺血针进行体液(例如，血液)采样的一些公知的弹簧加载施加器设备。但是，这些设备难以使用，因为它们要求在施加前对施加器设备进行双手预调。具体而言，已知的弹簧加载刺血针施加器要求该设备的两部分被拉开以进行预调，或者要求该设备的一个部件被拉开以进行预调，或者要求该设备的一个部件相对于该设备的另一部件发生扭曲以进行预调。在这两种运动情况下，要求双手进行的预调操作。许多使用这些设备的病人既没有力量也没有灵巧的双手来预调这些已知的施加器设备。在美国申请No.09/976763中，公开了另一个弹簧加载的施加器，它适于施加微凸起阵列。所述施加器包括允许单手预调施加器的预调机构。施加器的不足因而在于施加器在使用前仍然需要手动预调设备的单独步骤。因此，人们会需要提供在使用前无需手动预调施加器的步骤的施加器。所以，本专利技术的目标是提供用于施加微凸起部件或阵列到病人上的施加器，该施加器显著减少了或者消除了上述和现有技术施加器设备相关的不足和缺点。本专利技术的另一目标是提供自动预调施加器，它取消了使用前的手动预调施加器步骤。本专利技术的另一目标是提供自动预调且自动触发的施加器，它适于施加微凸起部件或阵列到病人上。本专利技术的另一目标是提供自动预调且自动触发的施加器，它以一致性可重复的方式施加微凸起阵列。本专利技术的另一目标是提供用于施加设计紧凑的微凸起阵列的自动预调和自动触发。本专利技术的另一目本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使微凸起部件冲击病人角质层的装置，包括：具有第一端部和第二端部的外壳，所述外壳的所述第一端部适于容纳所述微凸起部件；盖，适于相对于所述外壳从初始位置移到预调位置；活塞，可滑动地设置在所述外壳内，用于使所述微凸起部 件冲击角质层，所述活塞适于从所述预调位置移到动作位置；和所述盖及所述活塞连接的冲击弹簧，所述冲击弹簧适于为所述活塞提供冲击力，并使所述活塞向着靠近角质层的动作位置偏移出所述外壳的所述第一端部，其中当所述盖和所述活塞处于所述预调位置时 所述冲击弹簧获得能量；和所述盖和所述外壳连接的预调弹簧，所述预调弹簧适于为所述盖提供预调力，并使所述盖从所述预调位置偏移到所述初始位置，其中当所述活塞处于所述动作位置时所述预调弹簧获得能量；和所述盖及所述活塞连接的第一碰锁组 件，所述第一碰锁组件适于和所述盖及所述预调弹簧一起作用以使所述活塞返回所述初始位置，此时所述盖从所述预调位置移动至所述初始位置；和所述外壳及所述活塞连接的第二碰锁组件，以使所述活塞在所述预调位置就位；和和所述盖连接的所述释放 部件，所述释放部件适于当所述盖从所述初始位置移到所述预调位置时和所述第二碰锁组件连接，其中所述冲击弹簧获得能量而且所述第二碰锁组件脱离，借此，所述活塞从所述预调位置移到所述动作位置并迫使所述微凸起部件进入角质层。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC特劳特曼，L奥尔森，
申请(专利权)人：阿尔扎公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]