眼部递送装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了眼部递送装置及其制备方法。本申请的第一方面提供眼部递送装置，该眼部递送装置包括电穿孔组件，该电穿孔组件包括支撑部，支撑部包括相对设置且为曲面的第一表面和第二表面，第一表面为凸面，第二表面为凹面；电极图案，电极图案位于第二表面，电极图案包含液态金属材料。眼部递送装置以支撑部模拟隐形眼镜，同时结合液态金属材料在支撑部的第二表面上形成导电电路，消除了机械差异，实现了与角膜的共形接触，赋予其原位电穿孔的功能，有效提高了电穿孔的效率。而且，由于液态金属材料的高导电性，可以在较低的电压下完成电穿孔，避免了可能对眼部造成的电损伤，从而达成了安全、高效的眼部活体原位电穿孔。高效的眼部活体原位电穿孔。高效的眼部活体原位电穿孔。

【技术实现步骤摘要】
眼部递送装置及其制备方法


[0001]本申请涉及药物递送
，尤其是涉及眼部递送装置及其制备方法。

技术介绍

[0002]眼部复杂的屏障结构(角膜、结膜、血液
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房水等结构)以及清除系统导致眼部用药的生物利用度通常低于5％。因此，需要发展新型递送系统输运眼科药物以提高治疗效果。电穿孔是在细胞或组织水平实现外源物质递送的一种技术。通过瞬时高电场作用，提高细胞膜的通透性，从而促进细胞对周围介质中外源分子的吸收，由此在细胞内发挥调控以及基因转染的目的。多年来，由于操作简便、安全、高效的特点，电穿孔技术被广泛应用于生物医疗领域。然而，目前的市售电极直接作用于眼部时，电穿孔效率和物质递送效率低。同时这类电极需要施加高电压进行电穿孔，直接与人眼接触容易造成严重的电损伤，反而违背了治疗的本意。因此，有必要提供一种能够实现安全、高效递送的眼部递送装置。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种眼部递送装置，能够实现安全、高效递送的物质递送。
[0004]本申请还提出一种眼部递送装置的制备方法。
[0005]本申请的第一方面，提供眼部递送装置，该眼部递送装置包括电穿孔组件，电穿孔组件包括：
[0006]支撑部，支撑部包括相对设置且为曲面的第一表面和第二表面，第一表面为凸面，第二表面为凹面；
[0007]电极图案，电极图案位于第二表面，电极图案包含液态金属材料。
[0008]根据本申请实施例的眼部递送装置，至少具有如下有益效果：
[0009]本申请所提供的眼部递送装置以支撑部模拟隐形眼镜，同时结合具有强导电性、柔性、可塑性的液态金属材料，在支撑部的第二表面上形成导电电路，消除了现有刚性电极与角膜之间可能存在的较大的机械差异，实现了与角膜的共形接触，赋予其原位电穿孔的功能，有效提高了电穿孔的效率。而且，由于液态金属材料的高导电性，可以在较低的电压下完成电穿孔，避免了可能对眼部造成的电损伤，从而达成了安全、高效的眼部活体原位电穿孔。
[0010]在本申请的一些实施方式中，第二表面的曲率半径为5～12mm。优选地，第二表面的曲率半径为6～10mm，7～9mm，7～8mm。正常人的角膜曲率半径通常在7.8mm左右，而近视或远视人群由于角膜的形状、大小位置等异常而使其曲率半径发生变化。在本申请中，将第二表面的曲率半径控制在上述范围内，可以在将其覆盖于眼球角膜上时形成更好的共形接触，从而提高电穿孔效率，实现更好的物质递送效果。
[0011]在本申请的一些实施方式中，第一表面的曲率半径为4～15mm。
[0012]在本申请的一些实施方式中，第一表面和第二表面的间距为0.01～1mm。优选地，
第一表面和第二表面的间距为0.01～0.1mm，0.01～0.07mm。第一表面和第二表面的间距也可以指代支撑部的厚度，当两者的间距或支撑部的厚度满足以上条件时，受试者在将该电穿孔组件佩戴于眼部时具有一定的舒适性，而间距越大，受试者的不适感就可能越强烈。
[0013]在本申请的一些实施方式中，电极图案包括：
[0014]第一电极，第一电极包括具有缺口的第一环状部，第一环状部位于第二表面的外沿；
[0015]第二电极，第二电极包括由缺口向内的直线部和与直线部相连的第二环状部，第二环状部的半径小于第一环状部的半径。
[0016]通过上述电极图案的结构设置，可以使其以有效的方式进行电穿孔。
[0017]在本申请的一些实施方式中，第一表面和第二表面的曲面分别独立选自球面、椭球面、多个不同曲率半径的弧面组成的连续曲面等其中任一种。可以理解的是，球面或椭球面并不限定第一表面或第二表面为完整的球面或椭球面，同样也可以是以完整的球面或椭球面截取其中部分形成的曲面或其它近似的情况。
[0018]在本申请的一些实施方式中，支撑部包含聚合物材料。
[0019]在本申请的一些实施方式中，聚合物材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸丁酸纤维素、聚硅酸盐、聚甲基丙烯酸
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羟乙酯、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚原酸酯中的至少一种。上述聚合物材料具有良好的生物相容性，因而优选作为电穿孔组件的支撑部使用。
[0020]在本申请的一些实施方式中，液态金属材料包括镓、镓铟合金、镓铟锡合金中的至少一种。
[0021]在本申请的一些实施方式中，第二表面负载有递送物质。
[0022]在本申请的一些实施方式中，眼部递送装置还包括滴注组件，滴注组件包括用于容纳递送物质的滴注室，滴注组件被配置为能够将递送物质滴入角膜表面或注入角膜内。
[0023]向眼部递送的外源物质包括大分子药物、质粒、蛋白以及核酸(如mRNA、siRNA)等多种不同类型。从递送物质本身的性质考虑，对于质粒、蛋白、大分子药物等较为稳定的物质，可以通过诸如冻干等方式以粉末形态负载于第二表面，在眼部递送装置的电穿孔组件覆于角膜位置时直接电穿孔将其导入；对于其它以冻干形式可能会造成污染或因为易降解导致浓度下降影响穿孔后的疗效的递送物质，可以通过额外设置的滴注组件直接滴加到角膜表面或直接注入角膜内之后再进行电穿孔实现递送。
[0024]本申请的第二方面，提供前述眼部递送装置的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0025]提供支撑部；
[0026]将液态金属油墨通过印刷形成电极图案，利用弹性材料将电极图案直接印刷或转印到支撑部，干燥后得到电穿孔组件。
[0027]本申请实施例所提供的制备方法通过印刷形成电极图案，再通过弹性材料作为柔性基底材料将电极图案直接印刷或转印到支撑部的第二表面的曲面上，解决了液态金属曲面图案化的难题。
[0028]在本申请的一些实施方式中，还包括在干燥后通过细胞外基质对电极图案进行修饰的步骤。通过细胞外基质对电极图案进行修饰，从而在稳定电穿孔组件的支撑部和电极
图案的同时提高其细胞和组织相容性。
[0029]在本申请的一些实施方式中，细胞外基质包括胶原蛋白、纤连蛋白、层粘蛋白中的至少一种。利用这些蛋白材料对第二表面及其上的电极图案进行修饰，有效改善其相容性，进一步避免在第二表面及其上的电极图案接触眼球时出现毒性反应或炎症反应等。
[0030]在本申请的一些实施方式中，弹性材料为硅胶。
[0031]在本申请的一些实施方式中，印刷方式为丝网印刷、喷墨打印、3D打印等其中至少一种。
[0032]综上所述，目前市售电转仪所用电极大多为刚性金属电极，此类电极与细胞、组织之间存在较大的机械差异，并且与角膜不能实现共形接触，眼部电穿孔效率低。同时该类电极需要施加高电压进行电穿孔，由此会造成严重的电损伤。而本申请实施例所提供的眼部递送装置利用液态金属的强导电性以及可塑性，通过赋予类似隐形眼镜的支撑部以电穿孔功能，以此引入外源大分子药物、基因或蛋白等调节眼部组织，从而可以用来治疗眼科疾病。另外本申请实施例中所使用的材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.眼部递送装置，其特征在于，包括电穿孔组件，所述电穿孔组件包括：支撑部，所述支撑部包括相对设置且为曲面的第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面，所述第二表面为凹面；电极图案，所述电极图案位于所述第二表面，所述电极图案包含液态金属材料。2.根据权利要求1所述的眼部递送装置，其特征在于，所述第二表面的曲率半径为5～12mm。3.根据权利要求1所述的眼部递送装置，其特征在于，所述电极图案包括：第一电极，所述第一电极包括具有缺口的第一环状部，所述第一环状部位于所述第二表面的外沿；第二电极，所述第二电极包括由所述缺口向内的直线部和与所述直线部相连的第二环状部，所述第二环状部的半径小于所述第一环状部的半径。4.根据权利要求1至3任一项所述的眼部递送装置，其特征在于，所述支撑部包含聚合物材料。5.根据权利要求4所述的眼部递送装置，其特征在于，所述聚合物材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸丁酸纤维素、聚硅酸盐、聚甲基丙烯酸

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兴宇，任宁，杭晨，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：