改变网式雾化器组件的表面能的方法技术

提供一种改变网式雾化器的组件的表面能的方法，包括：a)在所述组件的表面上沉积金属表面层；b)在所述金属表面层上直接或者通过中间有机金属涂层在所述金属表面层上间接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层；和，要么i)去除选定区域的所述疏水性涂层以暴露所述金属表面层，要么ii)在所述组件的选定区域上形成聚合物涂层，所述聚合物涂层与所述疏水性涂层上的末端官能团化学结合并从所述末端官能团延长，其中所述末端官能团在暴露于可聚合单体源时能够引发聚合物生长。还提供了通过这种方法形成的网式雾化器。长。还提供了通过这种方法形成的网式雾化器。长。还提供了通过这种方法形成的网式雾化器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改变网式雾化器组件的表面能的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年9月2日提交的、序列号63/073,699的美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及改变网式雾化器的表面能的方法和由这种方法形成的网式雾化器。

技术介绍

[0004]使用表面处理来改变表面能，从而改变流体在表面上的润湿性质是众所周知的。然而，现有的表面处理通常难以长时间保持恒定的表面能。例如，一些疏水性(低表面能)涂层会水解并使表面能增加，而亲水性涂层(高表面能)由于亲水性组分溶解在水中而易于失去其亲水性组分，导致表面能随时间降低。
[0005]雾化器(或喷雾器)是一种产生液体细喷雾或雾的装置。在医学上，雾化器是一种药物递送装置，用于以雾化的雾的形式吸入肺部来施用药物。雾化器通常用于治疗哮喘、囊性纤维化、COPD和其他呼吸道疾病或病症。雾化器技术的最新进展引起使用微型泵以产生气溶胶的“网式雾化器(mesh nebulizer)”的发展。微型泵迫使液体药物通过网或孔板中的多个微孔(微流体通道)，以产生气溶胶。
[0006]网式雾化器可分为两类：(1)主动网式雾化器和(2)被动网式雾化器。主动网式雾化器使用压电元件，该压电元件在施加电流时收缩和膨胀，并振动与药物接触的精确钻孔的网，以产生气溶胶。被动网式雾化器使用换能器喇叭，其在具有数百甚至数千个锥形微流体通道的穿孔板中引发被动振动，以产生气溶胶。
[0007]在存在于网式雾化器中的微流体通道中常见的微观尺度(例如，微米到纳米水平)上，流体和基底(储液器、通道、孔等)的表面张力必须平衡，以保持恒定的流体流动。不仅在最初控制这种平衡是重要的，而且在设备的整个使用寿命中保持这种平衡也是重要的，即使当与诸如表面活性剂、药物化合物、脂质、蛋白质化合物、酶、DNA/RNA等材料接触时，由于材料吸附到设备表面上而可能改变设备表面的表面能也是如此。
[0008]希望提供改变网式雾化器的组件表面能的方法。还希望提供一种网式雾化器，该网式雾化器展示了表面处理的组合，该表面处理的组合能够在雾化器组件表面上赋予大范围不同的表面能，并且当装置暴露于各种流体时保持该表面能。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种改变网式雾化器的一个或多个组件的表面能的方法。该方法包括：a)在所述组件的表面上沉积金属表面层，其中所述金属表面层包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；b)在所述金属表面层上直接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层或者通过中间有机金属涂层在所述金属表面层上间接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水
性涂层；和c)去除选定区域的所述疏水性涂层以暴露所述金属表面层。
[0010]还提供了网式雾化器，所述网式雾化器包括储液器和分配装置，该分配装置又包括微通道的微阵列。所述储液器和所述分配装置被配置成允许流体从所述储液器流过所述分配装置的微通道。所述储液器和所述分配装置包括：1)内表面；2)与所述内表面相对的外表面；3)金属表面层，所述金属表面层施加到所述内表面和所述外表面，并且包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；和4)疏水性涂层，所述疏水性涂层包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层，附着至所述储液器和分配装置的外表面上的所述金属表面层，其中所述疏水性涂层直接附着至所述金属表面层或通过中间有机金属涂层间接附着至所述金属表面层。这样的网式雾化器可以由上述工艺来形成。
[0011]本专利技术还提供了一种改变网式雾化器的一个或多个组件的表面能的方法，包括：a)在所述组件的表面上沉积金属表面层，其中所述金属表面层包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；b)在所述金属表面层上直接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层，或者通过中间有机金属涂层在所述金属表面层上间接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层，其中所述疏水性涂层具有当暴露于可聚合单体源时能够引发聚合物生长的末端官能团；和c)在所述组件的选定区域上形成与所述疏水性涂层上的末端官能团化学键合并从所述末端官能团延长的聚合物涂层。
[0012]还提供了一种由所述工艺制备的网式雾化器，所述网式雾化器如上包括储液器和分配装置，其中所述储液器和所述分配装置包括：1)内表面；2)与所述内表面相对的外表面；3)金属表面层，所述金属表面层施加到所述内表面和所述外表面，并且包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；4)疏水性涂层，所述疏水性涂层包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层，直接附着至所述金属表面层或者通过中间有机金属涂层间接附着至在所述金属表面层，其中所述疏水性涂层具有当暴露于可聚合单体源时能够引发聚合物生长的末端官能团；和5)聚合物涂层，所述聚合物涂层与所述储液器和所述分配装置的内表面上的疏水性涂层的末端官能团化学键合并从所述末端官能团延长。
[0013]本专利技术的网式雾化器抵抗环境侵蚀(诸如水解、热解、酶分解等)和污染物(例如表面活性剂、药物化合物、脂质、蛋白质化合物、酶、DNA/RNA等)吸附。
附图说明
[0014]图1是根据本专利技术一个实施方式的压电型网式雾化器的示意图，该雾化器填充有流体且具有储液器和分配装置组件。
[0015]图2A是在形成本专利技术的网式雾化器的分配装置中的组件的一部分的横截面示意图，该包括内部和外部金属表面以及具有任选中间有机金属涂层的疏水性涂层。
[0016]图2B是在形成本专利技术的网式雾化器时分配装置中的组件的一部分的通过微通道剖切的横截面示意图，包括内部和外部金属表面和疏水性涂层(不具有任选的中间有机金属涂层)。
[0017]图3A是本专利技术的网式雾化器的分配装置的一部分的横截面示意图，包括内部和外
部金属表面和疏水性涂层，而没有任选的中间有机金属涂层，并且示出了去除疏水性涂层以暴露金属表面层的选定区域。
[0018]图3B是本专利技术的网式雾化器的分配装置的一部分的通过微通道剖切的横截面示意图，包括在分配装置的内部和外部和在微通道表面上的金属表面层，和在分配装置的外部以及在微通道中的金属表面层上的疏水性涂层。
[0019]图4A是本专利技术的网式雾化器的组件的一部分的横截面示意图，包括内部和外部金属表面、中间有机金属涂层、疏水性涂层，以及在组件的内表面上与疏水性涂层化学键合的聚合物涂层。
[0020]图4B是本专利技术的网式雾化器的组件的一部分的横截面示意图，包括内部和外部金属表面、疏水性涂层(不具有中间有机金属涂层)，以及在组件的内部表面上与疏水性涂层化学键合的聚合物涂层。
[0021]图4C是本专利技术的网式雾化器的分配装置的一部分的横截面示意图，包括内部和外部金属表面和疏水性涂层，而没有任选的中间有机金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种改变网式雾化器的一个或多个组件的表面能的方法，包括：a)在所述组件的表面上沉积金属表面层，其中所述金属表面层包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；b)在所述金属表面层上直接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层，或者通过中间有机金属涂层在所述金属表面层上间接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层；和c)去除选定区域的所述疏水性涂层以暴露所述金属表面层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述网式雾化器的组件包括储液器和分配装置，所述分配装置包括微通道的微阵列，其中所述储液器和所述分配装置配置成允许流体从所述储液器流过所述分配装置，并且其中所述储液器和所述分配装置包括内表面和与所述内表面相对的外表面；并且其中从所述储液器和所述分配装置的内表面上的所述金属表面层的至少一部分上选择性地去除所述疏水性涂层。3.根据权利要求1所述的方法，其中通过溅射、电子束蒸发或热蒸发沉积所述金属表面层。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述疏水性涂层直接化学键合到所述金属表面层。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述疏水性涂层包括通过所述中间有机金属涂层间接附着至所述金属表面层的所述有机磷酸的自组装单层。6.根据权利要求1所述的方法，其中通过UV
‑
臭氧蚀刻去除所述选定区域的疏水性涂层。7.一种改变网式雾化器的一个或多个组件的表面能的方法，包括：a)在所述组件的表面上沉积金属表面层，其中所述金属表面层包括银、金、钯、铂、铑、铱、钽、铝、铜、钛、铁、铬、它们的合金及它们的氧化物中的一种或多种；b)在所述金属表面层上直接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层，或者通过中间有机金属涂层在所述金属表面层上间接形成包括有机硅或包括有机磷酸的自组装单层的疏水性涂层，其中所述疏水性涂层具有当暴露于可聚合单体源时能够引发聚合物生长的末端官能团；和c)在所述组件的选定区域上形成与所述疏水性涂层上的所述末端官能团化学键合并从所述末端官能团延长的聚合物涂层。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述网式雾化器的组件包括储液器和分配装置，所述分配装置包括微通道的微阵列，其中所述储液器和所述分配装置配置成允许流体从所述储液器流过所述分配装置，并且其中所述储液器和所述分配装置包括内表面和与所述内表面相对的外表面；并且其中所述聚合物涂层从所述储液器和所述分配装置的所述内表面上的所述疏水性涂层的所述末端官能团延长。9.根据权利要求7所述的方法，其中通过溅射、电子束蒸发或热蒸发沉积所述金属表面层。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述疏水性涂层直接化学键合到所述金属表面层。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述疏水性涂层包括通过所述中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克，
申请(专利权)人：安库伦有限公司，
类型：发明
国别省市：