递送设备制造技术

本发明专利技术涉及一种由宿主流体中的多个个体粒子的聚集体形成的递送设备，其中多个个体粒子中的一个或多个个体粒子具有小于宿主流体(优选为小于水)的密度、以及允许最初分离的个体粒子在所述宿主流体中聚集(即，在所述宿主流体中相互连接)，以形成聚集体的结合属性。本发明专利技术还涉及一种用于产生多个个体粒子的方法以及一种在聚集位点处由宿主流体中的多个粒子形成递送设备的方法。子形成递送设备的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】递送设备


[0001]本专利技术涉及一种由宿主流体中的多个个体粒子的聚集体形成的递送设备。此外，本专利技术涉及一种用于产生多个个体粒子的方法以及一种由宿主流体中的多个粒子形成递送设备的方法。

技术介绍

[0002]被动递送设备已广泛用于医学。例如，胶囊内窥镜用于拍摄肠道的图像；药物递送胶囊用于以持续的方式递送药物。被动设备的共同缺点是无法精确控制设备或粒子在患者体内的位置，这限制了诊断的准确性和治疗的效果。类似地，脂质体用于药物递送，但它们通过血流被动分布，并且它们不能进入某些组织。
[0003]存在主动操纵流体中的小粒子的方法。通常施加外部物理场的空间梯度来生成操纵小(微米到亚毫米)粒子的力，例如，光镊、光电镊、声镊、磁镊和流体镊就是这种情况。然而，这些方法的共同限制是大场梯度只能在短距离上并且在距场生成器相当短的距离处实现。此类高梯度难以在较大的距离上实现，而对于例如医学应用来说较大的距离是必需的。另一个困难是一些场(如光波或微波)在被吸收时不容易穿透生物组织。另一个困难是，由于安全原因，通常可以应用的功率水平受到限制，这限制了可以施加在小粒子上的力。
[0004]最后，有可能对可以被磁场拉动的磁粒子施加力。然而，在静态或低频磁场的情况下，生成大磁场梯度的设置庞大，并且可以实现的梯度通常弱。因此，缺乏可以在某些应用(诸如，例如涉及操纵小粒子并将它们输送到人类身体中的某些区域的生物医学应用)所需要的那样足够大的距离上施加适当强大的力的合适技术。用可以足够深地穿透到组织中并且可以在所需的较长距离上建立的物理场来维持适当高的空间梯度使得梯度足够深地到达身体中是困难且不切实际的。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的一个目的是提供一种递送设备和方法，其允许在流体中定向输送该设备并且其中可以利用合适的力来使得能够进行所述定向输送。
[0006]该目的由独立权利要求的主题解决。
[0007]特别地，提供了一种由宿主流体中的多个个体粒子的聚集体形成的递送设备，其中多个个体粒子中的一个或多个个体粒子具有小于宿主流体(优选为小于水)的密度，以及允许最初分离的个体粒子在所述宿主流体中聚集(即在所述宿主流体中相互连接)以形成聚集体的结合属性。个体粒子在至少一个维度上具有在0.1μm至1mm的范围内选择的尺寸并且该设备在至少一个维度上具有在1μm至10mm的范围内选择的尺寸。因此，换句话说，根据本专利技术的递送设备由多个分离的个体粒子(即两个或更多个粒子)形成，这些粒子各自可以包括小于水的密度。这可以允许递送粒子在水中浮起，优选为在可以具有类似密度的所述宿主流体中浮起。此外，粒子包括允许粒子聚集的结合属性，即，通过比热力更强的物理或化学相互作用相互连接，热力通常使粒子在较长时间段内无法连接。由于所述结合属性，聚
集体(即，递送设备)持续存在并且具有比其成分粒子大的尺寸。
[0008]如上所述，个体粒子例如可以在至少一个维度上具有在0.1μm至1mm的范围内选择的尺寸。特别是它们可以具有在50μm到0.8mm的范围内的尺寸，尤其是在100到500μm的范围内的尺寸。另一方面，所聚集的递送设备可以在至少一个维度上具有在1μm至10mm的范围内选择的尺寸，特别是在100μm至5mm的范围内选择的尺寸，尤其是在200μm至2mm的范围内选择的尺寸。
[0009]与个体粒子的尺寸相比，递送设备的较大尺寸导致明显的物理变化。例如，可以通过过滤、尺寸排阻色谱法和/或凝胶电泳将递送设备与个体粒子分离。递送设备在成像时也可以示出不同的对比度。例如，它将更强地散射光。例如，如果粒子具备磁属性，则所聚集的递送设备将在磁成像中提供更强的成像响应。此外，例如通过施加物理场，可以有可能主动地导引(navigate)递送设备通过宿主身体。这样，可以将所聚集的递送设备主动移动到具体位点。
[0010]就此而言，进一步应注意的是，粒子不一定由单一材料制成，而可以由材料的合成物制成，这些材料相互组合具有期望属性，即尺寸和/或密度和/或孔隙率和/或磁属性。例如，个体粒子可以由包含磁材料和弹性体等的混合物的合成物形成，以形成个体粒子，特别是多孔粒子，可选地被包封的粒子，如本文所述。
[0011]此类递送设备可以用于流体环境，并且其成分可以在宿主流体中通过浮力输送到聚集位点，在聚集位点处个体粒子可以通过施加外部力或粒子的固有属性而聚集以形成聚集体。设备在聚集位点的组装然后允许设备从聚集位点被输送到目标位点(如果其不同于聚集位点)，即聚集位点可以是目标位点或者是一位置，设备从该位置移动到目标位点。
[0012]如果由于尺寸约束而无法轻易到达聚集位点，则可以将递送设备的成分个体地输送到聚集位点，然后在聚集位点处形成设备。
[0013]根据本专利技术的第一实施例，递送设备是运载可以部署在目标位点的货物的设备。因此，可以有可能递送设备被配置为将货物(诸如药物、成像设备、不同种类的工具、成像对比剂、分别用于修复或溶解泄漏或堵塞的辅助物，和/或它们的组合)输送到目标位点，在目标位点处可以部署所述货物。
[0014]因此，可以有可能所述目标位点是身体的一部分，诸如大脑的一部分，某种药物等应该被递送到该部分。也可以有可能目标位点是包括必须去除的某种阻塞或应当密封的泄漏的通道、储存体、储蓄体等的一部分。在这种情况下，递送设备可以将例如合适的工具输送到所述目标，即阻塞或泄漏，由此可以解决所述问题。因此，递送设备通常可以输送多种不同种类的工具和/或材料。
[0015]根据另一个实施例，结合属性包括：引起个体粒子的聚集的磁属性。也就是说，粒子可以例如是铁磁性的，使得一旦它们紧密接近(例如在聚集位点)它们就相互吸引，该聚集位点可以是个体粒子聚集到递送设备的地方。因此，不需要用户的主动输入来将粒子聚集到递送设备。
[0016]在本专利技术的又一个实施例中，结合属性包括：在施加磁场时引起个体粒子的聚集的磁属性。也就是说，根据该实施例，当将磁场施加到粒子时，个体粒子聚集到递送设备。如果希望防止一旦个体粒子彼此紧密接近它们就自发聚集，则该实施例已被证明是有利的。如果粒子包括磁属性，该磁属性仅在施加磁场时才引起聚集，则聚集过程可以由用户主动
控制。因此，用户可以主动决定粒子应该在何时以及何处聚集。
[0017]就此而言，也可以有可能在存在均匀磁场和非均匀磁场中的至少一种的情况下激活磁属性。取决于递送设备的精确应用和/或组成个体粒子的材料和/或该设备应该应用于什么种类的“宿主身体”，可以相应地选择磁场的类型，即它是均匀的还是不均匀的。还可想象，两种类型的磁场应用于不同的目的。例如，可以有可能，例如，施加均匀磁场以将粒子聚集到递送设备，并且在第二步骤中，施加非均匀磁场以主动导引所聚集的设备通过宿主流体流向具体点，例如目标位点。
[0018]磁场可以包括：在0.1mT至20T的范围内的场强，优选为在0.1mT至10T的范围内的场强。特别地，所施加的磁场的场梯度可以在0.01T/m至1000T/md的范围内，优选为在0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】1.一种递送设备，其由宿主流体中的多个个体粒子(100)的聚集体(200)形成，其中，所述多个个体粒子中的一个或多个个体粒子(100)具有：小于所述宿主流体的密度、优选为小于水的密度；以及允许最初分离的个体粒子(100)在所述宿主流体中聚集以形成所述聚集体(200)的结合属性，其中，所述个体粒子(100)在至少一个维度上具有在0.1μm至1mm的范围内选择的尺寸，并且所述设备(200)在至少一个维度上具有在1μm至10mm的范围内选择的尺寸。2.根据权利要求1所述的递送设备，其中，所述递送设备(200)是运载能够部署在目标位点(TS)的货物的设备(200)。3.根据权利要求1或2所述的递送设备，其中，所述结合属性包括：引起所述个体粒子(100)的聚集的磁属性。4.根据权利要求1或2所述的递送设备，其中，所述结合属性包括：在施加磁场时引起所述个体粒子(100)的聚集的磁属性。5.根据权利要求4所述的递送设备，其中，所述磁属性在存在均匀磁场和非均匀磁场中的至少一种时被激活。6.根据权利要求4或5中任一项所述的递送设备，其中，所述磁场包括：在0.1mT至20T的范围内、优选为在0.1mT至10T的范围内的场强。7.根据前述权利要求中任一项所述的递送设备，其中，所述个体粒子(100)被成形为球形、柱形、流线形或它们的组合或被随机地成形。8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的递送设备，其中，所述货物选自下列项的组：药物、基因材料、造影剂、病毒、细菌、细胞、聚合物材料、金属或金属化合物、传感器、相机、活检工具、放射性材料、反应性化学品、染料和着色剂、荧光团、生物材料、针头或它们的组合；和/或试剂和/或药物活性化合物和/或诸如酶或基因材料的生物材料或被配置为密封泄漏或溶解管道中的堵塞的材料中的两者的组合。9.根据前述权利要求中任一项所述的递送设备，其中，所述粒子(100)用防粘附层包覆。10.根据前述权利要求中任一项所述的递送设备，其中，所述宿主流体是泌尿系统、胃肠系统、外周和中枢神经系统、脑脊髓液、血液循环系统、免疫系统、生殖系统、眼科系统、细胞外系统、微流体、管道系统、流体毛细管或流体喷嘴的流体。11.根据前述权利要求中任一项所述的递送设备，其中，所述粒子(100)包括：生物相容性和/或生物可降解材料(110)；低密度材料(120)，诸如油、气体、聚合物、含蛋白质材料、囊泡、充气蛋白质纳米结构、气凝胶、纤维材料、含碳水化合物材料、多材料、高度多孔材料；和/或成像造影剂(130)，诸如气体、碘、钡、金和/或银纳米粒子、钆、超极化气体、囊泡和/或充气蛋白质纳米结构。12.根据前述权利要求中任一项所述的递送设备，其中，所述粒子(100)包括固有偶极矩或在施加外部场时形成偶极矩。13.根据权利要求1或2所述的递送设备，其中，所述结合属性包括化学结合属性，在施加外部物理场时，即，在施加红外光或诸如超声的声场时，所述化学结合属性使所述化学结合属性激活，以引起所述个体粒子(100)的聚集；和/或其中，在将所述多个个体粒子(100)插入聚集环境中、即插...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘天，P，
申请(专利权)人：马克斯，
类型：发明
国别省市：