可整合至施药器的内置式非语言指导设备制造技术

本发明专利技术主题涉及一种可整合至施药器的内置式非语言紧凑型指导设备，所述施药器具有用于无痛地穿孔皮肤的微型设备且任选地具有活性剂，所述活性剂存储在所述施药器的第一室中以用于涂敷至正被穿孔的皮肤区域。所述施药器的所述微型设备可包括微型针、微型针阵列、微型刀片、微型刀片阵列、微型刀具、微型刀具阵列以及功能性微阵列(FMAs)。所述内置式非语言紧凑型指导设备校验了使用所述施药器的预定方法的顺从性，例如，以光来指示所述微型设备被以用于穿孔所述皮肤的推荐量的力施用于所述皮肤。所述施药器适用于提供用于治疗性或美容性治疗的活性剂的增强递送和活性剂(例如，左旋肉碱、胰岛素、肉毒杆菌毒素等)的改善的全身性或局部性递送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主题涉及一种可整合至施药器的内置式非语言紧凑型指导设备，所述施药器具有用于无痛穿孔皮肤的微型设备和任选地用于涂敷至正被穿孔的皮肤区域的活性剂。本文中所提及的施药器的微型设备可包括微型针、微型针阵列、微型刀片、微型刀片阵列、微型刀具、微型刀具阵列以及功能性微阵列(FMAs)。
技术介绍
药物通常是通过可口服的丸剂或胶囊以固体形式施用。然而，许多生物药物由于在胃肠道中的降解和被肝脏的快速排除而不能以这种方式施用。用于液体形式药物的施用的另一种常用技术是通过使用金属皮下注射针的注射，这会对患者造成显著疼痛和不适。已探究了包括电穿孔、激光烧蚀、超声、热、离子电渗疗法以及化学增强剂的许多物理和化学技术来研发无痛经皮药物递送技术。人们发现，分子量高于500或直径大于Inm的分子很难穿透正常人的皮肤。进一步的研究表明，物质的经皮递送的关键屏障是约4-30微米厚的角质层，即皮肤的外层。实践中已在使用克服这种皮肤屏障的侵入性方法，如使用标准皮下注射针和注射器的皮内(intradermal ；ID)注射、肌内(intramuscular ;IM)注射或皮下(subcutaneous ;SC)注射。这些方法 会造成疼痛并且需要熟练的专业人员。另外，这些方法可能造成针刺损伤。类似地，从患者抽取如血液的生物流体的当前方法遭受相同的缺点。为了改善这类治疗剂和其它活性成分的皮肤穿透性，最近已研发出微型针来使角质层破裂并促进活性剂和成分向表皮的递送。这些活性物质可随后穿过其余的表皮而扩散至真皮以便由血管和淋巴管吸收。被吸收的物质可随后进入循环系统中。因此，药物的局部递送和全身性递送两者都是可能的。因为在角质层和表皮中不存在神经和血管，所以这是一种微创、无痛并且不出血的药物递送方法。这种方法的额外优点是:当对疫苗工程改造以便局部递送时，所述方法可引起增强的接种作用，这是因为表皮富含抗原递呈细胞并且是用于疫苗递送的所需目标。现有技术报道了许多用以克服皮肤屏障的设备和方法。例如，转让给加州大学董事会(The Regents of the University of California)的美国专利号 5，855，801 和美国专利号5，928，207教导一种类似IC相容神经记录阵列的微型针的制造方法。所公开的微型针阵列通常为线性阵列，因为这些微型针阵列处于硅衬底表面的平面中。微型针也已经通过加热玻璃管和拉长受热部分直至尖端的直径减小至所需范围来制造。然而，虽然生物学家仍然使用这种方法来生产可注射单个细胞或从单个细胞抽取物质的微型针，但是以这种方式通常很难控制针轴和针尖的大小。Prausnitz等的美国专利号6，503, 231公开一种用于制造平面外多孔或中空微型针的方法。该方法涉及由硅的阳极化所形成的多孔硅或者研究使用牺牲模或选择性除去衬底材料来形成流体导管。JDS Uniphase Corp.的美国专利号6，511，463也教导一种制造平面外多孔或中空微型针的方法。转让给Nanopass Ltd.的美国专利号6，558，361教导一种用于通过除去衬底材料的选择性区域来制造中空微型针阵列的方法。转让给Bayer Corp.的美国专利号6，603，987也公开一种制造中空微型针贴片的方法。所有这些方法都试图执行当前皮下注射针的某些功能并且创造出微小的类似针以便在不造成疼痛和不适的情况下执行药物递送或抽取体液。最近，美国申请公布号2004/0199103描述一种使用“固溶体穿孔器”(“solidsolution perforator” ；“SSP”)来递送活性剂的单步方法,所述固溶体穿孔器本身将活性剂并入到SSP基质材料中。SSP对皮肤穿孔，然后SSP生物降解并溶解以便使活性剂释放而穿过皮肤。所述公布描述了活性剂的递送仅是在SSP充分降解之后才开始，并且一旦从皮肤移去SSP，递送就会停止。美国申请公布号2004/0241965描述一种制造由固体金属组成的高纵横比电极阵列的方法。所述方法涉及制备多孔微通道玻璃模板、在微通道中电沉积金属以及继电沉积之后最终制备电极阵列。微电极的主体是由类似于用于形成纳米线中的那些方法的电沉积方法来形成。具有中空主体的微型针也需要可轻易利用的活性剂储器或导管以便于提供活性剂的后续注射递送。 制造微型针的现有技术方法不管是在衬底材料的平面内还是在衬底材料的平面外都是麻烦和/或昂贵的。虽然中空微型针阵列的大小是由传统针头按比例缩小制得，但是所述中空微型针阵列的制造和使用仍由于制造工艺的复杂性和提供用于注射活性剂的可轻易利用的活性剂储器或导管的困难性而尤其昂贵。由于现有技术的微型针的大小变得更小，和/或由于所述微型针是由可易于生物降解的材料如优选用作固溶体穿孔器的那些材料来制作，所以现有技术的微型针的机械完整性也受到影响。此外，在可容易地由任何个人使用多次且可轻易提供活性剂来用于多种用途的施药器设备上并入现有技术微型针和阵列可能是非常麻烦和昂贵的。此外，本文中所述的FMA微型设备特征已被证实对于增强各种活性剂的递送是有效的，例如，如美国申请公布号2008/0051695和2008/0214987中所述。另外，例如，如美国申请公布号 2007/060867 中所指不，并且如 Li 等的 “MicroneedlePretreatment ImprovesEfficacy of Cutaneous Topical Anesthesia”，Am.J.Emergency28:130-134 (2010)中对大型临床试验的报道，已确立利多卡因(Iidocaine)的FMA增强递送有效地控制疼痛。因此，仍然存在对改进的低成本、易使用、多用途、一次性经皮递送施药器设备的持续需要，所述施药器设备使活性剂以受控方式达到所述活性剂的有效穿过皮肤的递送。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术主题提供一种施药器，所述施药器具有第一区部和第二区部，所述第一区部包括用于穿孔皮肤的微型设备，并且所述第二区部包含待涂敷至正被穿孔的皮肤区域的活性剂。公开了本专利技术主题的施药器，所述施药器的第一区部处具有用于穿孔皮肤的微型设备并且所述施药器的第二区部处具有用于涂敷至皮肤的存储于第一室中的活性剂。微型设备部件可包括多个高纵横比微型针、微型针阵列、微型刀片、微型刀片阵列、微型刀具、微型刀具阵列或其组合。在一些实施方案中，微型设备也称为功能性微阵列(FMA)。施药器的微型设备部分用于在不对患者造成显著疼痛或不适的情况下穿孔角质层，即皮肤的外层。微型设备被设计成允许物质越过约4-30微米厚的角质层(即，皮肤的外层)的经皮递送。微型设备被设计成使得其通常不会穿透至觉察皮肤中的疼痛或不适的感觉神经的深度。在一些实施方案中，微型设备的长度小于150 iim。在一些实施方案中，微型设备的表面积范围是Imm2至2500mm2。在一些实施方案中，微型设备上微型针、微型刀片或微型刀具的密度范围是每平方厘米20个至每平方厘米20，000个。存储于施药器中的活性剂被涂敷至正由微型设备穿孔的皮肤区域。在许多实施方案中，活性剂是在皮肤由微型设备穿孔之后被涂敷。在其它实施方案中，活性剂是在皮肤由微型设备穿孔之前被涂敷至正被穿孔的皮肤区域。因此，本专利技术主题的主要目的在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有至少一个内置式非语言指导设备的施药器，所述施药器包括 中空主体结构，其具有第一末端和第二末端，并且具有外表面和内表面； 所述主体结构的所述第一末端具有至少一个内置式非语言指导设备，用以通过产生预示以下中的一项或多项的指导信号来引出正确行为，纠正不正确行为并且改善使用者顺从性: 施药次数、使每次施药都有效的每次施药的力以及每次施药的持续时间； 所述主体结构的所述第二末端含有选自由以下组成的组的至少一个元件:至少一个开口，其用以允许分配可治疗某些疾病的活性剂；至少一个开口，其用以允许分配颜料或墨水以暂时改变皮肤外观；连接器，其附接至个人通信设备、个人娱乐设备、写入设备、刀具、剪刀、夹具、削笔器、钥匙链、磁棒、卡通头、装饰物体或玩具；以及，不具有任何开口的实心末端。2.根据权利要求1所述的施药器，其中所述第一末端进一步包括微型设备，所述微型设备用于仅穿孔皮肤 角质层以便于活性剂的表皮内递送； 所述第二末端包括活性剂储器，所述活性剂储器包含至少一种活性剂；以及 活性剂施药器部分，其提供所述活性剂从所述活性剂储器的释放。3.根据权利要求2所述的施药器，其中所述微型设备包括多个高纵横比微型针、微型刀片、微型刀具或其组合。4.根据权利要求3所述的施药器，其中所述微型针、微型刀片或微型刀具的长度范围是4微米至500微米。5.根据权利要求3所述的施药器，其中所述微型针、微型刀片或微型刀具的长度范围是10微米至200微米。6.根据权利要求3所述的施药器，其中所述微型针、微型刀片或微型刀具的长度范围是20微米至100微米。7.根据权利要求3所述的施药器，其中所述微型针、微型刀片或微型刀具以每平方厘米20个至每平方厘米20，000个的密度范围分布于所述微型设备的表面上。8.根据权利要求3所述的施药器，所述微型设备的面积范围是Imm2至2500mm2。9.根据权利要求2所述的施药器，其进一步包括至少一个指示器信号设备，所述至少一个指示器信号设备可提供选自由以下组成的组的信号:光信号、声信号、振动信号、记录的计数器信号、RF传输信号、电传输信号以及其组合。10.根据权利要求9所述的施药器，其中在将所述微型设备以用于穿孔所述皮肤的所推荐量的力施用于所述皮肤时，启动所述信号设备并且产生信号。11.根据权利要求2所述的施药器，其中所述至少一种活性剂是选自由以下组成的组:治疗剂、美容剂、疫苗以及其组合。12.根据权利要求2所述的施药器，其中所述至少一种活性剂是以水凝胶形式配制的。13.根据权利要求12所述的施药器，其中以水凝胶形式配制的所述至少一种活性剂包含至少一种卡波姆聚合物。14.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐百，
申请(专利权)人：苏州纳通生物纳米技术有限公司，
类型：
国别省市：