CN100998906A

CN100998906A - 可部分降解的遥控释药电子胶囊

Info

Publication number: CN100998906A
Application number: CN200610095355.9A
Authority: CN
Inventors: 皮喜田; 杨军; 刘洪英; 周承文; 郑小林; 彭承琳; 赵素文; 林玉琳
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: CN100482294C

Abstract

可部分降解的遥控释药电子胶囊，本发明涉及一种向消化道中释放药物的装置，用于在动物或人体的消化道遥控释放物质，如药物、食物、标记物等。本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊包括胶囊外壳、驱动机构、药物片芯、药物释放通道机构，药物片芯一端包括凸起机构，凸起机构可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，所述的胶囊外壳包括外壳支架、外壳涂层，外壳支架可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层材料为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架外，本发明的遥控释药电子胶囊的外壳可以降解，提高了产品使用的临床安全性，而且产品结构简单，易于批量生产，具有良好的实用性。

Description

可部分降解的遥控释药电子胶囊

技术领域：

本发明涉及一种可部分降解的遥控释药电子胶囊，特别涉及一种向消化道中释放药物的装置，用于在动物或人体的消化道遥控释放物质，如药物、食物、标记物等。

背景技术：

释药电子胶囊是一种基于微机械电子技术的药物释放系统，可以通过体外遥控，控制药物在消化道的释放时间及释放位置，在临床治疗、药物消化道吸收研究方面具有良好的应用价值。在中国专利CN200410040809.3中、ZL02128141.6中，均公开了释药电子胶囊的方案。目前的释药电子胶囊的外壳一般采用具有良好生物相容性的塑料、或者不锈钢等材料制作而成，其共同特点是具有良好的强度、耐腐蚀，即不能在消化道中降解，这类外壳可以确保电子胶囊中的电子元器件不和消化道液体接触，具有良好的生物安全性。但是，当前的技术方案存在的问题在于：电子胶囊在通过整个消化道的过程中，其外形是不变的，电子胶囊能够被吞服并不意味着胶囊能够被顺利排出，一旦电子胶囊在肠道某处发生了梗阻，往往只能通过手术的方法将电子胶囊取出，甚至需要通过剖腹手术取出，因此，当前的技术方案存在着较大的临床使用风险。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有较高临床安全性、可部分降解的遥控释药电子胶囊。

本发明的技术方案是：一种可部分降解的遥控释药电子胶囊，包括胶囊外壳、驱动机构、药物片芯、药物释放通道机构，药物片芯一端包括凸起机构，凸起机构可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，所述的胶囊外壳包括外壳支架、外壳涂层，外壳支架可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层材料为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架外，驱动机构包括驱动机构外壳、可移动密封机构，可移动密封机构和驱动机构外壳构成密闭仓，可移动密封机构和药物片芯紧密接触，驱动机构的驱动力施加于可移动密封机构上，可移动密封机构推动药物片芯向药物释放通道机构运动，凸起机构在驱动力作用下打开药物释放通道机构。

所述的外壳涂层材料为医用级的石蜡，外壳涂层的厚度为0.1-0.5mm。

所述的可移动密封机构可以为一个活塞，活塞和驱动机构外壳的内壁构成滑动配合，驱动机构外壳的内壁前端具有朝向圆柱轴线的凸起圆台，当活塞在驱动力的作用下运动到驱动机构外壳的端部时，所述的凸起圆台能够阻止活塞的进一步运动。

所述的可移动密封机构也可以包括一个弹性薄膜、驱动板，弹性薄膜和驱动机构外壳构成密封，驱动板位于驱动机构外壳内部，和弹性薄膜固定连接，在药物释放之前，一个可断开的固定机构将驱动板固定，使得弹性薄膜处于拉伸状态，拉伸状态的弹性薄膜和药物片芯的一端紧密接触。

所述的可移动密封机构可以包括一个弹性波纹管、驱动板，弹性波纹管的一端密闭，弹性波纹管和驱动机构外壳构成密封，驱动板位于驱动机构外壳内部，和弹性波纹管的密闭端固定连接，在药物释放之前，一个可断开的固定机构将驱动板固定，使得弹性波纹管处于压缩状态，压缩状态的弹性波纹管和药物片芯的一端紧密接触。

本发明的工作原理为：所述的遥控释药电子胶囊吞服进入消化道后，由于胶囊外壳的外壳涂层是不能被消化道液体崩解的材料，因此，胶囊外壳的保持形状不变；当驱动机构中的控制电路接受到体外发出的遥控释药信号后，接通电源，驱动机构产生一个驱动力，驱动机构的驱动力施加于可移动密封机构上，可移动密封机构推动药物片芯向药物释放通道机构运动，凸起机构在驱动力作用下打开药物释放通道机构，药物释放开始。药物片芯和消化道液体接触，药物片芯发生溶解、分解等过程，并将药物释放入消化道，随着药物片芯的崩解，消化道液体通过释药通孔进入胶囊外壳的内部，由于胶囊外壳的外壳支架是可以被消化道液体崩解的材料制作而成，因此，外壳支架被逐渐崩解；数着外壳支架的崩解，外壳涂层失去了外壳支架的支持，在肠道蠕动力的作用下，外壳涂层被破坏，发生坍塌、破裂过程，胶囊外壳逐渐被降解。由于驱动机构外壳和可移动密封机构构成了密闭仓，消化道液体不能和驱动机构中的电子元器件接触，同时确保了电子胶囊的生物相容性。

本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明的遥控释药电子胶囊的外壳可以降解，提高了产品使用的临床安全性。

2.结构简单，易于批量生产，具有良好的实用性。

附图说明：

图1是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

图2是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的药物释放过程示意图。

图3是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的完成大部分药物释放的结构示意图。

图4是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳支架开始崩解的过程示意图。

图5是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳降解过程示意图。

图6是本发明的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳大部分被降解的过程示意图。

图7是包括弹性薄膜的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

图8是包括弹性薄膜的可部分降解的遥控释药电子胶囊的释放药物过程示意图。

图9是包括弹性波纹管的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

图10是包括弹性波纹管的可部分降解的遥控释药电子胶囊的释放药物过程示意图。

在图1至图10中：

1-胶囊外壳，2-药物片芯，3-凸起机构，4-释药通孔，5-密封塞，

6-外壳支架，7-外壳涂层，8-驱动机构外壳，9-活塞，10-凸起圆台，

11-电池，12控制电路，13-发热电阻，14-尼龙线，15-弹簧，

16-肠道，17-弹性薄膜，18-驱动板，19-弹性波纹管

具体实施方式：

实施例1：

本实施例提供一种可部分降解的遥控释药电子胶囊，包括胶囊外壳1、驱动机构、药物片芯2、药物释放通道机构，药物释放通道机构包括释药通孔4和密封塞5。药物片芯2一端包括凸起机构3，凸起机构3可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，所述的胶囊外壳1包括外壳支架6、外壳涂层7，外壳支架6可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层7为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架6外。本实施例中外壳涂层材料为医用级的石蜡，外壳涂层的厚度为0.3mm。

驱动机构包括驱动机构外壳8和可移动密封机构，所述的可移动密封机构为一个活塞9，活塞9和驱动机构外壳8的内壁构成滑动配合并构成密闭，驱动机构外壳8的内壁前端具有朝向圆柱轴线的凸起圆台10，当活塞9在驱动力的作用下运动到驱动机构外壳8的端部时，所述的凸起圆台10能够阻止活塞9的进一步运动。

本实施例中的驱动机构中包括电池11，控制电路12，发热电阻13，尼龙线14，弹簧15。药物释放动作进行之前，尼龙线14将活塞9、弹簧15、发热电阻13固定在一起，弹簧15处于压缩状态。活塞9和药物片芯2紧密接触。

图1是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

本实施例的的遥控释药电子胶囊吞服进入消化道后，由于胶囊外壳的外壳涂层7是不能被消化道液体崩解的材料，因此，胶囊外壳的保持形状不变；当驱动机构中的控制电路12接受到体外发出的遥控释药信号后，发热电阻13和电池11电路接通，发热电阻13温度升高，快速熔断尼龙线14，压缩弹簧15被释放，产生驱动力。弹簧15产生的驱动力施加于活塞9上，活塞9推动药物片芯2向释药通孔4运动，凸起机构3将密封塞5推出。密封塞5脱离后，药物片芯2和消化道液体接触，药物片芯2发生溶解、分解等过程，并将药物释放入消化道16。

图2是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的药物释放过程示意图。

图3是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的完成大部分药物释放的结构示意图。

随着药物片芯2的崩解，消化道液体通过释药通孔4进入胶囊外壳1的内部，由于胶囊外壳的外壳支架6是可以被消化道液体崩解的材料制作而成，因此，外壳支架6被逐渐崩解；数着外壳支架6的崩解，外壳涂层7失去了外壳支架6的支持，在肠道蠕动力的作用下，外壳涂层7被破坏，发生坍塌、破裂过程，胶囊外壳1逐渐被降解。由于驱动机构外壳8和活塞9构成了密闭仓，消化道液体不能和驱动机构中的电子元器件接触，同时确保了电子胶囊的生物相容性。

图4是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳支架开始崩解的过程示意图。

图5是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳降解过程示意图。

图6是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的外壳大部分被降解的过程示意图。

实施例2：

一种可部分降解的遥控释药电子胶囊，包括胶囊外壳1、驱动机构、药物片芯2、药物释放通道机构，药物释放通道机构包括释药通孔4和密封塞5。药物片芯2一端包括凸起机构3，凸起机构3可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，所述的胶囊外壳1包括外壳支架6、外壳涂层7，外壳支架6可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层7为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架6外。本实施例中外壳涂层材料为医用级的石蜡，外壳涂层的厚度为O.25mm。

驱动机构包括驱动机构外壳8和可移动密封机构，所述的可移动密封机构包括一个弹性薄膜17、驱动板18，弹性薄膜17和驱动机构外壳8构成密封，驱动板18位于驱动机构外壳8内部，和弹性薄膜17固定连接。

本实施例中的驱动机构中包括电池11，控制电路12，发热电阻13，尼龙线14。药物释放动作进行之前，尼龙线14将驱动板18、弹性薄膜17、发热电阻13固定在一起，弹性薄膜17处于拉伸状态，拉伸状态的弹性薄膜17和药物片芯2的一端紧密接触。

本实施例的的遥控释药电子胶囊吞服进入消化道后，由于胶囊外壳的外壳涂层7是不能被消化道液体崩解的材料，因此，胶囊外壳的保持形状不变；当驱动机构中的控制电路12接受到体外发出的遥控释药信号后，发热电阻13和电池11电路接通，发热电阻13温度升高，快速熔断尼龙线14，处于拉伸状态的弹性薄膜17被释放，产生驱动力。弹性薄膜17产生的驱动力推动药物片芯2向释药通孔4运动，凸起机构3将密封塞5推出。密封塞5脱离后，药物片芯2和消化道液体接触，药物片芯2发生溶解、分解等过程，并将药物释放入消化道16。

图7是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

图8是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的释放药物过程示意图。

本实施例的胶囊外壳1的降解原理及过程和实施例1相同。此处不再详细叙述。

实施例3：

一种可部分降解的遥控释药电子胶囊，包括胶囊外壳1、驱动机构、药物片芯2、药物释放通道机构，药物释放通道机构包括释药通孔4和密封塞5。药物片芯2一端包括凸起机构3，凸起机构3可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，所述的胶囊外壳1包括外壳支架6、外壳涂层7，外壳支架6可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层7为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架6外。本实施例中外壳涂层材料为医用级的石蜡，外壳涂层的厚度为0.4mm。

驱动机构包括驱动机构外壳8和可移动密封机构，所述的可移动密封机构包括一个弹性波纹管19、驱动板18，弹性波纹管19的一端密闭，驱动板18位于驱动机构外壳8内部，和弹性波纹管19的密闭端固定连接。

本实施例中的驱动机构中包括电池11，控制电路12，发热电阻13，尼龙线14。药物释放动作进行之前，尼龙线14将驱动板18、弹性波纹管19、发热电阻13固定在一起，弹性波纹管19处于压缩状态，压缩状态的弹性波纹管19和药物片芯2的一端紧密接触。

本实施例的的遥控释药电子胶囊吞服进入消化道后，由于胶囊外壳的外壳涂层7是不能被消化道液体崩解的材料，因此，胶囊外壳的保持形状不变；当驱动机构中的控制电路12接受到体外发出的遥控释药信号后，发热电阻13和电池11电路接通，发热电阻13温度升高，快速熔断尼龙线14，处于压缩状态的弹性波纹管19被释放，产生驱动力。弹性波纹管19产生的驱动力推动药物片芯2向释药通孔4运动，凸起机构3将密封塞5推出。密封塞5脱离后，药物片芯2和消化道液体接触，药物片芯2发生溶解、分解等过程，并将药物释放入消化道16。

图9是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的结构示意图。

图10是本实施例的可部分降解的遥控释药电子胶囊的释放药物过程示意图。

Claims

1.可部分降解的遥控释药电子胶囊，包括胶囊外壳、驱动机构、药物片芯、药物释放通道机构，药物片芯一端包括凸起机构，凸起机构可以在驱动力作用下打开药物释放通道机构，其特征在于胶囊外壳包括外壳支架、外壳涂层，外壳支架可以被消化道液体溶解或者分解，外壳涂层材料为不能被消化道液体溶解或者分解的材料制作而成，均匀涂覆于外壳支架外，驱动机构包括驱动机构外壳、可移动密封机构，可移动密封机构和驱动机构外壳构成密闭仓，可移动密封机构和药物片芯紧密接触，驱动机构的驱动力施加于可移动密封机构上，可移动密封机构推动药物片芯向药物释放通道机构运动，凸起机构在驱动力作用下打开药物释放通道机构。

2.根据权利要求1所述的可部分降解的遥控释药电子胶囊，其特征在于所述的外壳涂层材料为医用级的石蜡，外壳涂层的厚度为0.1-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的可部分降解的遥控释药电子胶囊，其特征在于所述的可移动密封机构为一个活塞，活塞和驱动机构外壳的内壁构成滑动配合，驱动机构外壳的内壁前端具有朝向圆柱轴线的凸起圆台，当活塞在驱动力的作用下运动到驱动机构外壳的端部时，所述的凸起圆台能够阻止活塞的进一步运动。

4.根据权利要求1所述的可部分降解的遥控释药电子胶囊，其特征在于所述的可移动密封机构包括一个弹性薄膜、驱动板，弹性薄膜和驱动机构外壳构成密封，驱动板位于驱动机构外壳内部，和弹性薄膜固定连接，在药物释放之前，一个可断开的固定机构将驱动板固定，使得弹性薄膜处于拉伸状态，拉伸状态的弹性薄膜和药物片芯的一端紧密接触。

5.根据权利要求1所述的可部分降解的遥控释药电子胶囊，其特征在于所述的可移动密封机构包括一个弹性波纹管、驱动板，弹性波纹管的一端密闭，弹性波纹管和驱动机构外壳构成密封，驱动板位于驱动机构外壳内部，和弹性波纹管的密闭端固定连接，在药物释放之前，一个可断开的固定机构将驱动板固定，使得弹性波纹管处于压缩状态，压缩状态的弹性波纹管和药物片芯的一端紧密接触。