CN103889458A - 可降解的医疗器械及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的可降解装置包括第一子部件，含可降解材料的第一微型器件，子部件中包括药物，医疗配件，微型疾病检测系统或自动导航系统。本发明中也包括了制造该装置的制造方法。

Description

可降解的医疗器械及制造方法

相关申请的引用

本专利申请要求以下美国专利申请的优先权，2011年8月2日提交的第13/196,622号,本专利包含所引用的上述专利的全部内容。

发明背景

许多当前和未来的医疗应用中涉及各种类型的体内医疗器械或设备应用。这种医疗器械或设备包括但不限于疾病检测，药物传输载体，外科手术设备，和用于综合治疗的特殊设备。对于这类医疗器械或设备在使用之后能够在体内解体，分解，或被驱散是十分必要的。

以单一的可生物降解的具有生物相容性的聚合物（天然的，然后变成改性的，或纯合成）为基础的器械或器件一直延用至今。可降解特性决定了原材料只能一次性使用。由于化学稳定性的原因金属和无机材料往往不使用在这些器械或器件中。结果导致无机或金属材料的机械稳定性或强度没有得到特定利用。

在另一方面，有时，体内应用的医疗器械或器件的尺寸可以是几个毫米（或几个立方毫米的体积）大小。对于相对较大的器械分解到分子水平也是很必要的。然而，许多材料在体内不能降解到分子水平（例如，几埃大小）。对于一个先进的功能强大的医疗器械来说，即使有些材料可以是分解到小分子水平但使其所有用到的材料都很好的降解到分子水平是很困难的。比如，有些材料在体内单独使用时可以分解成某种液体，但当它们作为医疗器械的一部分时却不能分解。另外，即使某些医疗器械尺寸已经达到最小，但是想驱散它也并不容易。因此，随着对能进行微观操作及相关的小型化的医疗器械和器件的需增加，如何消除或分解这类医疗器械和器件变得越来越重要，并提出了重大挑战。

例如，在疾病检测和治疗过程中，在某些特定情况下，需要医疗器械能在人类体内分解以继续治疗。传统医学疗法使用药物进行一个相对长期，可控性和一定剂量释放，以治疗疾病。有些治疗使用了体内可分解的材料。但是，对可分解材料的选择是有限的。某些材料，例如，玻璃或陶瓷，不能用于制造这类器件由于它们是不能分解的材料。

有一些新发展的疗法，旨在实现相同的目的。通过干扰与癌症或肿瘤生长所需要的特殊标记分子，进行分子靶向治疗。显微手术机器人能够注入到人体的目标区域中治疗疾病。

检测仪器也可以放置到人体内进行各种检测。

然而，传统的和新开发的检测方法和治疗方法面临多重困难，如体内不同类型的医疗器械使用后的分解问题；治疗过程中副产物的去除问题，如药物载体或微型机器人；控制药物适时释放的问题。有时，像小型化检测仪这类医疗器械是很难从人体中去除的。这些缺点呼吁能够克服上述存在问题的新的可分解器械，该器械不仅克服了存在的问题，而且也提高医疗检测，药物释放，和手术方面的精确度，安全性和特异性。

发明内容

本发明大体上涉及一类新颖的可分解的器械，它采用最先进的微电子技术和工艺将类似积木的结构和子器件集成于可分解材料。

一方面，本发明提供的医疗器械，微型器件，医疗仪器以及药物载体（统称为“器械”），包括多个构建块，这些构建块至少有一个包括可分解的材料和导致所有构建块（或器械）解体成更小的片或分子（例如，小到0.1微米）的材料。由于的表面积大大增加，分解的微米或纳米级颗粒表现出完全不同于分解前物体的化学或物理性质，它们的化学性质更活泼更容易降解。例如，大小为100微米×100微米的块可以分解成为0.1微米×0.1微米的小块。构建块的分解（或器械的分解）可以通过例如，与之接触的具有特定属性（例如，酸性或离子强度）溶液，气体或固体触发或激活，或通过一个外部信号（例如，一个化学，机械，物理，或磁信号）触发或激活，或通过存储在器械中的药剂或能量激活，或通过与周围物质（如血液或胃酸）的化学反应激活。本发明涉及多种新颖的方法和创新型的小型化的医疗器械，能够更高效的更广泛的应用于目前及未来的体内医疗器械领域，使更多的设计选择，处理能力和更多的材料在体内的医疗应用等。

本发明涉及的器械具有宽范围的设计，结构，功能，和特点。上文提到的能够分解或降解的器械包括，但不限于，电压比较器，四探针，计算器，逻辑电路，存储器单元，微型铣刀，微锤，微护罩，微染料，微针脚，微刀，微针，微集线器，微型镊子，微型光吸收器，微反射镜，微轮，微过滤器，微斩波器，微粉碎机，微泵，微吸收剂，微信号检测器，微型钻，微型吸盘，微测试仪，微容器，微注射器，信号发射器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，微加热器，热发生器，微致冷器，电荷发生器。在除了本发明的方法中，这些器械也可以通过其他方法来制造，如在本领域中已知的，或其他地方描述的，例如，PCT/US2010/049298，PCT/US2011/024672，美国12/416，280，PCT/US2011/042637，和PCT/US2010/041001，所有这些内容通过引用并入本文。

这些医疗器械的组成部分中至少包括一种不可降解材料。这类材料包括不可降解的聚合物，如聚四氟乙烯（PTFE），聚氯乙烯（PVC），聚酰胺（PA，尼龙），聚乙烯（PE），聚砜，聚醚砜，聚丙烯（PP），硅橡胶，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚酯，聚丙烯腈（PAN），聚酰亚胺，聚醚醚酮（PEEK），聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚乙酸乙烯酯（PVAC），聚苯醚，纤维素及其衍生物，聚环氧丙烷（PPO），聚偏二氟乙烯（PVDF），聚丁烯，和它们的混合物。金属或金属化合物（例如，含有钙,镁,铝，铜，钨，银的化合物或合金），不可降解的无机的盐或化合物（例如，硅，氧化硅，磷酸根的化合物或磷酸盐，氮化硅，碳化硅，氮氧化硅，氧化物，），陶瓷（例如，磷酸钙陶瓷），玻璃，有机材料，生物材料，或它们的复合物。尽管这些材料是不分解的，然而令人惊奇的是，从本发明涉及的医疗器械得出的结论证实了此类医疗器械的稳定性和强度比当前的能够完全降解的医疗器械更适用。事实上，可以相信的是，本发明中引入不可降解器件用于医疗器械是首创性的。此外，这种的材料的引入大大增加了用于制造体内的可分解性医疗器械的材料选择性（完全使用可降解材料的器械的物理性质如机械稳定性或强度是无法令人满意的）。

用于组建本发明涉及的医疗器械的构建块中的两种材料至少有一种是可降解的，这种材料的降解导致了整个构建块的分解，因此能使这类器械分解为小块或分子水平的小块。

本发明提供了可降解的器械，每个器械包括第一子单元和带有可降解材料的第一微器件，子单元包括药物，医疗装备，微型疾病检测系统或自动导航系统。

可分解性的材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯）（PLGA），聚（丙交酯）（PLA），聚（L-乳酸）（PLLA），聚（D，L-乳酸）（PDLLA），聚乙醇酸（PGA），聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸（PMAA），聚丙烯酸，聚乙二醇，藻酸盐，胶原，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸盐化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。在其他一些实例中，可分解性的材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），人工蛋白，聚氨基酸，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，藻酸盐，胶原蛋白，明胶，透明质酸，有机材料，生物材料，或它们的复合。

在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。在这类复合材料中，可降解材料导致了复合材料的降解，并使微颗粒材料灵活可动。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

在某些实例中，上述可分解性材料可以通过外部信号激活触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

某些实例中，上述可降解材料可在一个特定时间分解。比如，可降解时间可以从一秒到几个星期后（例如，从5秒到10天，从30秒至1周的范围内，从2分钟到4天，从5分钟至3天，从小时至3天）。

可降解性材料与特定的物质接触时发生分解，例如，血液或胆汁酸或低pH的体液，触发气体，一定酸度的固体。这样的物质通常能相当有效的诱导可降解材料的化学分解。

第一子器件集成于第一微器件内部或附着于第一微器件的表面。

第一子单元包括一种药物。

可降解材料可以在人体环境内降解。

每个器械还包括至少一个或多个包括可分解的材料微器件。在一些实例中，子器件可以被定位在两个微器件之间（例如，夹两个微器件之间）。

另一方面，本发明提供了一种输运纳米药物的器械，每种都包括纳米药物和带有可降解材料的微器件。

上述可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，设计人工蛋白，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。

在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

在某些实例中，上述可分解性材料可以通过外部信号激活触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

某些实例中，上述可降解材料可在一个特定时间分解。比如，可降解时间可以从一秒到几个星期后（例如，从1秒到2周，从5秒至1周的范围内，从1分钟到4天，从20分钟到1周，从3小时至10天）。

纳米药物集成于微器件内部。

器械内部还包括不止一种纳米药物。

器械还包括至少一个带有可降解材料的微器件。

至少两种微器件集成了两种纳米药物。

器械还包括医疗设备，微型疾病检测系统或自动导航系统。

例如，微疾病检测系统检测到的一种疾病，然后发送外部信号给上述可降解材料触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

自动导航系统将器械导航至病变部位并提供治疗。

本发明涉及的器械用于药物传输，每个器械包括一个第一药物，包括第一可分解材料包装的第一药物的内部微器件，第二药物和包括第二可分解材料包装的第二药物的外部微器件，第一药物在第一微器件内部，第二药物置于内部微器件和外部微器件之间。

第一药物和第二药物可以是相同的。

可分解性的材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯）（PLGA），聚（丙交酯）（PLA），聚（L-乳酸）（PLLA），聚（D，L-乳酸）（PDLLA），聚乙醇酸（PGA），聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸（PMAA），聚丙烯酸，聚乙二醇，藻酸盐，胶原，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸盐化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

外部信号触发内部微器件和外部微器件的可降解材料的分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

某些实例中，上述可降解材料可在一个特定时间分解,如从几秒到几周的时间。

内部微器件和外部微器件的可降解材料可以同时或不同时降解。

器械还包括医疗设备，微型疾病检测系统或自动导航系统,他们集成于内部或外部微器件。例如，微疾病检测系统检测到的一种疾病，然后发送外部信号给上述可降解材料触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

当微器件接受到微型疾病检测系统的信号时触发内部或外部器件的材料的分解。

自动导航系统将器械导航至病变部位并提供治疗。

另一方面本发明涉及可降解的医疗器械的制造方法。每一种方法包括以下步骤：衬底制备;选择性的淀积衬垫材料；向衬底淀积第一材料，该第一材料是可降解的；图形化第一材料，在第一层材料中创建一个凹陷区域;向衬底和第一材料淀积第二材料，第二材料可以不同于第一材料;平坦化或反刻蚀第二材料并停止于第一材料；选择性的复上述过程形成至少包含两种材料的层，其中至少一种是可降解材料，用以形成多个器件；然后去除衬底。

本发明涉及可降解器械的制造方法。每一种方法包括以下步骤：衬底制备;选择性的淀积衬垫材料；向衬底淀积第一材料，该第一材料是可降解的；向第一材料涂布光阻，使其曝光于紫外线，可见光，电磁波，电子束，离子束，形成特定的光刻胶图形；用留下的光刻胶作为屏蔽刻蚀第一材料，形成特定的形貌，然后去除光刻胶；向衬底和第一材料淀积第二材料，第二材料可以不同于第一材料;平坦化或反刻蚀第二材料并停止于第一材料；选择性的复上述过程形成至少包含两种材料的层，其中至少一种是可降解材料，用以形成多个器件；然后去除衬底。

衬底包括硅，氧化物，多晶硅，蓝宝石，磷酸盐化合物，锆化合物，或钙的化合物。

光阻（光致抗蚀剂）由甲基丙烯酸，丙烯酸，α-（三氟甲基）丙烯酸树脂，降冰片烯，乙烯基，或苯乙烯单体与氟代醇。

第一材料包括氮化硅，碳化硅，氧氮化硅，氧化铝，金属（铝合金，铜，铜合金，和钨），和半导体。

具有特定波长的光可以是可见的或不可见的。

在某些情况下，第二材料也可以是可降解的。

上述第一可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工蛋白，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。

在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

上述第二可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工蛋白，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。

在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

在某些实例中，上述可分解性材料可以通过外部信号激活触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

电特性是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，电偶极子，电四极子，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗;热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，氧键合部位，氧键合强度，由于氧原子或分子的性质和位置造成的局部电荷密度，由于氧原子和/或分子的性质和位置造成的局部离子浓度，由于氧原子和/或分子的性质和位置的局部电场密度，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积;生物特性包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，属性有关的生物标记，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学特性包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；机械性能包括内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或可压缩性，上述属性可以是静态的、动态的或持续变化的。

某些实例中，上述可降解材料可在一个特定时间分解,如从几秒到几周的时间。

第二材料可以通过化学抛光，机械抛光或化学机械抛光来平坦化。

刻蚀包括，湿法刻蚀，干法刻蚀和气相刻蚀。

制造方法包括以下步骤的重复，刻蚀现有材料，淀积另一种材料，平坦化已淀积材料，形成至少包括两层的可降解器械。

本发明另一个方面提供用于制造可降解器械的方法，每一个都包括以下步骤：衬底制备板;选择性的淀积一层薄膜材料作为牺牲层，它可以在后续工艺中被去除用以将器械与衬底分离;向衬底淀积第一材料，第一材料是可分解的;利用微电子技术图形化第一材料，在第一材料上形成凹陷区域；向第一材料和衬底上淀积第二材料，其中，第二材料不同于第一材料;平坦化以除去第一材料上的第二材料，平坦化工艺终止于第一材料;任选地重复图形化，淀积和平坦化上述一种或多种材料产生器械，每种材料和之前淀积的材料是不同的；可以通过上文描述的淀积第一材料，图形化第一材料，淀积第二材料，平坦化第二材料的步骤在同一衬底上制备多个附加器件；去除牺牲层将器械及附加器件同衬底分离。

本发明另一个方面提供用于制造可降解器械的方法，每一个都包括以下步骤：衬底制备板;选择性的淀积一层薄膜材料作为牺牲层，它可以在后续工艺中被去除用以将器械与衬底分离;向衬底淀积第一材料，第一材料是可分解的;利用微电子技术图形化第一材料，在第一材料上形成凹陷区域；向第一材料和衬底上淀积第二材料，其中，第二材料不同于第一材料;平坦化以除去第一材料上的第二材料，平坦化工艺终止于第一材料;对一种或一种以上的附加材料重复上述图形化，淀积，平坦化工艺以形成附加形貌（如一种或一种以上结构复杂的功能单元，例如，一个包括晶体管，引线，互连线的电路）于是产生了可降解器械，其中一种或一种以上的附加材料是不同于已淀积材料的。重复上述淀积，图形化，平坦化工艺，制备一种或一种以上的附加器件，它们可以和器械相连或不相连；去除牺牲薄层使器械和附加器件与衬底分离。

上述方法中应用了PCT/US2011/042637中描述的微电子技术。

本文涉及的“可分解材料”是指在生物体内（如人体）能够分解的材料。可以用“可降解材料”代替。

如本文所用的“构件”或“子部件”或“微器件”或“微型器件”通常是指一种或多种材料通过微电子工艺或技术制成的器件。一般，器件越复杂所需的材料就越复杂。这些器件包括但不仅限于，比较器，四点探针，计算器，逻辑设计电路，存储器单元，微切割器，微型锤，微护罩，微染料，微针，微刀，微针，微集线器，微型镊子，微型光吸收器，微反射镜，微轮，微过滤器，微斩波器，微粉碎机，微泵，微容器，微信号检测器，微型钻，微型吸管，微测试仪，微容器，微注射器，信号发射器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发电机，光波发生器，微加热器，热发电机，微制冷器，电荷发生器。

“光阻”是指用于表面图形化的光敏材料。例如，在刻蚀过程中可以用作硬掩膜。

本文涉及的“药物”指能够消除疾病或降低疾病严重程度的有治疗和药物效果的化学或生物元素。例如，药物包括但不仅限于小分子药物或大分子药物如蛋白质。

本文涉及的“纳米类药物”或“纳米药物”是指能够消除疾病或降低疾病严重程度的有治疗和药物效果的化学或生物元素。

本文中涉及的“医疗装备”是指能够在生物体内执行医疗程序的装备包括但不限于，医药管理，手术，疾病的检测，医疗装置植入以及清洗等装备。

本文涉及的“器械”是指至少包括一个器件并且能够生物体内有医疗功能的仪器。

本文涉及的“微器件”是指通过微电子或半导体工艺制造的集成了多个器件的能够在生物体内完成多种任务的器件。

本文涉及的“微疾病检测系统”是指能够基于生物体微观特性检测生物体疾病的系统。

本文涉及的“自动导航系统”是指按照内部预先设置好的指令或外部通信指令进行导航的系统。

本文涉及的“交错结构”是指该结构至少由两种基本几何单元组成，其中一种单元环绕另一单元（例如6个立方体B包围着一个立方体A）。在几何上，这两种类型的单元可以是相同的（例如，所有的立方体都是同一形状和尺寸的）。但是它们可以具有不同的性质（如，包括不同的材料，不同的热膨胀系数，不同的光吸收特性，和不同的熔点）。这种“交错结构”的特色是当两种类型的基本单元中有一个能够缩小，熔化，蒸发，溶解或者几何参数发生变化时（例如，例如尺寸，体积或形状），整个结构会分解成很小片状结构，分解后的最大尺寸和基本单元的最大尺寸是相等的，这就导致整个结构的降解。例如，交错结构是由两种类型1立方微米的基本单元组成的1立方毫米的立方体，当其中一种基本单元缩小（尺寸上），整个结构会分解为尺寸不大于1立方微粒的小片结构。

本文涉及的术语“分解”或“使分解”，无论是本身或其衍生词（例如，“可分解的”），除非另有说明（例如，在分子水平上分解），否则都指材料部分或完全降解或分解成更小的片或构建块，组件或分子。或者，换句话说，术语“分解”或“使分解”或“可分解的”，除非另有更多详细说明（例如，在分子水平上分解），一般是指，一个原始的物体（例如，尺寸1立方毫米的器械）被分离成更小的部分（例如，成其原始的尺寸的1/100，10立方微米）。具体而言，有至少两个级别的分解。第一级别的分解是指，材料在特定的环境下，如在一种特定气体，特定的溶液，特定的温度，或特定的光学能量，分解至分子水平。举例说明，二氧化硅材料可以溶解于氢氟酸（HF）溶液中，这是在分子水平上的分解（溶解）。这种分子水平的分解不要求材料分解成最小的分子，而分解成较低分子量（或短链的聚合物分子）的分子。第二级别的分解是指，用本专利提供的方法制作的复合材料或结构从它的最初相对大的尺寸（例如，1毫米大小），可以分解成更小尺寸的分解过程（例如，0.1微米的大小）。举个例子，一块复合材料长、宽、高分别是1000微米、500微米、1微米，由利用半导体工艺制备的尺寸1立方微米的氧化硅或多晶硅组成。当该复合材料被浸没在HF溶液中，二氧化硅溶解在溶液中，在1微米×500微米×1000微米的复合块被分解成许多1微米×1微米×1微米的多晶硅片，尺寸远小于原始的复合块。第二个方法（其中本发明特别涉及到的）的优点包括：（1）许多有用的材料由于它们不能分解，而不能用于体内使用的医疗器械（2）复合材料和目前使用的生物材料或可生物降解的或生物相容的材料相比，更强大（例如，机械强），更稳定（例如，化学）（3）随着可选择材料的增加，用本文所公开的制造方法制备的复合材料应用于体内医疗领域，功能更强大，性能优异。

对于本发明涉及的器械的分解可以通过一种或多种方法触发，其中包括但不限于：（a）分解发生在生物体内的特定环境中如一种气体，一种固体，液体（如血液的蒸汽），低pH值的流体（例如，在一个人的胃液，尿液或粘液中）器械放置于该环境或流向该环境（b）一个能够触发分解的外部信号（例如，声波，热脉冲，激光或电脉冲）（c）特定的药物释放触发分解，如预先存储胡气体，液体，或的能量，在预编程的时间内，通过遥控器，或由外部信号开启释放。

本发明涉及的可分解的器械通常包括与（1）能够分解至分子水平的材料；（2）至少两种材料构成的交错结构，其中至少一种材料是可分解至分子水平的；（3）用于构成交错结构的材料可以通过信号、药物或其它方法触发分解，两种材料中至少一种可以在特定环境下减小尺寸。

本文涉及的术语“封装”是指将集成（其中打包的元素成为封装材料的一部分）和包裹（其中内部元件被封装材料包裹）。

“生物材料”是指天然存在的，可以或不可以改性的材料。这样的生物材料的例子包括蛋白质，脱乙酰壳多糖，橡胶或有机硅聚合物。

本文涉及的“有机材料”是指，在很大程度上是基于碳和氢的材料，任选地带有他元素，如卤素或氮或氧元素。它与无机材料形成对比。

本文涉及的术语“光致抗蚀剂”是指用于在一些工业过程，如光刻和照相制版，以形成图案化的表面涂层的光敏感材料。

附图说明

图1展示出了一种新可分解医疗器械的制造工艺，其中，制造过程中用到了微电子工艺和技术。

图2展示出了一种新的可分解器械，可分解材料上带有两种药物，其中，器械分解的同时释放两种药物在人体内。

图3展示出了另一种新颖的可分解器械，该器械的可降解材料中包含两种药物，其中，这两种药物分两层放置。

图4展示出另一种可分解器械，其中，可分解材料携带三种药物，并布置在三层。

图5展示出了纳米药物输送器械，该器械的可分解材料携带纳米药物颗粒。当可分解材料溶解时纳米药物被释放。

图6展示出了另一纳米药物输送器械，其特征在于，两种药物都集成到一个可分解材料。可分解材料溶解时，释放这两种药物。

图7示出了纳米药物输送装置，其中，两种药物分两层集成到分解性材料。可分解材料溶解时，释放这两种药物。

图8展示了器械的药物传输阵列带有内外两层可降解材料至少包括两种药物。其中一种药物包裹于可降解材料的内层，另一种材料位于内外层可降解材料之间。这种安排是药物不同时释放。

图9展示本发明涉及的器械，其中微疾病检测仪集成到可分解材料的内层和外层。微疾病检测仪向可分解材料发送外部信号激活分解。因此，已被打包的药物，通过层被释放。这两种药物在不同的时间被释放。封装在可降解材料的要被释放出来。两种药物不同时释放。

图10展示出了一种新的利用微电子技术和工艺用于制造本发明涉及的可分解的器械的流程。

图11展示了用于制造本发明的分解性器械的另一种方法。

图12展示了用于制造本发明涉及的利用了MOS-FET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的功能的器械的工艺流程。

具体实施方式

本发明一般涉及一类新颖的可分解的器械，他采用最先进的微电子技术将构建块，子器件和可降解材料整合在一起。利用这种新颖的方法，医疗器械的组成模块，设备和药物传输器至少由两种材料组成，其中至少一种材料可以被分解（或降解），这将导致整个模块分解成更小的块（例如，尺寸为0.1微米的小块）。例如，一个（例如，一个立方体）尺寸为100微米×100微米×100微米的模块可以被分解成0.1微米×0.1微米×0.1微米的小块。同时，由于的表面积大大增加，分解成的微米或纳米颗粒相对于相同的宏物体表现出完全不同的化学或物理性能，它们的化学性质更加活跃，更容易降解。分解（或降解），可以通过与其接触的特定的溶液，气体，或固体触发。分解（或降解解），也可以通过外部信号触发。创新的方法，许多创新化小型化的医疗器械，仪器仪表，器械，和载体可以更有效，更广泛地应用于现有和未来的体内医疗应用领域，使更多的设计选择，治疗能力和更多的材料在体内医疗领域得到广泛应用。

本发明涉及体内可分解医疗器械（例如，在一个人的器官，或组织内）。每个器械包括至少一个子器件和至少一种可分解的材料。每个子器件都是多功能的它可以是，但不限于，药物，医疗设备，一个微型疾病检测系统，或自动导航系统。可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工蛋白，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或它们的复合物。

本发明涉及的器械具有宽范围的设计，结构，功能，和特点。上文提到的能够分解或降解的器械包括，但不限于，电压比较器，四探针，计算器，逻辑电路，存储器单元，微型铣刀，微锤，微护罩，微染料，微针脚，微刀，微针，微集线器，微型镊子，微型光吸收器，微反射镜，微轮，微过滤器，微斩波器，微粉碎机，微泵，微吸收剂，微信号检测器，微型钻，微型吸盘，微测试仪，微容器，微注射器，信号发射器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，微加热器，热发生器，微致冷器，电荷发生器。在除了本发明的方法中，这些器械也可以通过其他方法来制造，如在本领域中已知的，或其他地方描述的，例如，PCT/US2010/049298，PCT/US2011/024672，美国12/416，280，PCT/US2011/042637，和PCT/US2010/041001，所有这些内容通过引用并入本文。

在某些实例中，可降解材料由微粒化的不可降解材料和可降解材料组合而成。其他材料（如玻璃或陶瓷）被制成很小的颗粒。尽管这种尺寸的微颗粒不能降解，但它们在发挥作用以后可以通过废弃物系统无害的存在于人体中。

作为该器械的关键组成部分，上述可分解性的材料在一定条件下应能分解成更小的碎片，在外部信号的存在下分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。电学性质包括但不仅限于表面电荷、表面电位、静态电位、电流、电场分布、表面电荷分布、细胞电性、细胞表面电性、动态电性变化、动态细胞电性变化、动态细胞表面电性变化、动态表面电性变化、细胞膜表面电性、细胞膜表面电性变化、动态细胞膜电性变化、电偶极、电四级、电信号震荡、电容、3d电子云分布、DNA端粒酶与染色体电性、电阻。热学性质为温度或震动频率。光学性质为光学吸收、光学传播、光学反射、光电性质、亮度、荧光发光。放射性特性为放射发射，由放射性材料引发的信号、由放射性材料探测的信号。化学性质为PH值、化学反应、生物化学反应、生物电化学反应、反应速度、反应能、氧含量、氧消耗量、离子强度、催化行为、化学添加剂触发增强的信号响应，生物化学添加剂触发增强的信号响应，生物添加剂触发增强的信号响应，化学试剂增强检测灵敏度、生物化学试剂增强检测灵敏度、生物试剂增强检测灵敏度、以及化学键强度、物理性质为密度、形状、体积、表面积。生物学性质为表面形状、表面积、表面电荷、表面生物性质、表面化学性质、PH值、电解质、离子强度、阻值、细胞浓度、溶液的生物学、电学、物理学或化学性质。声学性质为频率、声波速度、声频，声强谱分布、声强，声吸收、声谐振。机械性质为内部压力、硬度、流速、黏度、流体机械性质、剪切强度、伸长力、收缩力、粘附、机械共振频率，弹性、可塑性以及可压缩性。

带有可降解材料的子器件从体内（例如，在人体）检测仪释放于是开始治疗。检测仪的可降解材料携带了药物。当检测仪分解或材料降解时，药物开始释放，用于治疗疾病。

在一些实例中，上述可分解材料以可控的方式分解，例如，在所特定时间内分解。在当前发明的最小或最大的时间周期没有任何限制。特定的时间段取决于在不同的外科手术或治疗的需求。这样的时间周期的一些例子包括，例如，从几秒钟到几个星期。

在一些实施例中，该装置包括一个子组件和可分解的材料，其特征在于，它们被集成，并布置在一层。当施加外部信号的装置，所述分解材料的分解，因此释放的子组件进行进一步的治疗。药物的几何尺取决于器械的制造工艺。

本发明涉及的器械包括两个子器件和一种可降解材料，它们可以集成在同一层或分别在不同层。这两种子器件可以分别是，例如，一种药物，一种医疗设备，一个微型疾病检测系统，一个自动导航系统。它们可以是不同种类的药物。当外部信号施加于可降解材料是，两种子器件被释放用于疾病诊断和治疗。

这种器械至少包括一种作为微型疾病检测系统的子器件。该系统可以进行体内(例如人体)疾病检测并向器械发送一个信号。该信号触发可降解材料的降解进而导致整个器械的降解。

本发明涉及的器械包括两层可降解材料，这两层材料包裹至少两种药物。作为一个例子，本发明涉及的器械包括用于包裹第一药物的内层可降解材料和外层材料，第二药物位于内外层材料之间。第一和第二药物可以是相同或不同的。

当接收到外部信号如电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合信号时外层材料开始降解，第二药物被释放用于治疗。

当接收到上述外部信号之后内层材料也将开始分解。内层的第一药物将被释放用于治疗。

由于两层材料分时降解，所以两种药物不同时释放。

本发明还进一步包括至少有上述两种器械的集成结构，至少包括四种药物。至少有两种药物包裹于内层可降解材料，至少两种药物位于内层和外层材料之间。处于同一层的药物可以是相同的或不同的。

本发明提供了一种包括两层可降解材料的医疗器械，每层包括两种药物，至少有一个子器件集成于一层或两层可降解材料内。子器件包括但不仅限于，微型疾病检测系统，自动导航系统。当微型疾病检测系统集成于内层或外出可降解材料时，它会发送一种外部信号触发分解过程。之后相应的层开始分解因此包裹的药物得到释放。

本发明还提供了一种制造可降解器械的工艺，包括，衬底制备，向衬底淀积第一材料，向第一材料涂布光阻。合适的光阻包括但不仅限于甲基丙烯酸，丙烯酸，α-（三氟甲基）丙烯酸树脂，降冰片烯，醋酸乙烯，苯乙烯单体与氟代醇。

光阻可以通过特定波长的光波，电磁波，电子束或离子束曝光。

然后用剩余的光阻作为硬掩膜刻蚀第一材料（例如用干法刻蚀，湿法刻蚀或气相刻蚀），将留在表面的光阻的形貌转移到第一材料。

接下来向第一材料和衬底淀积第二材料并平坦化（例如利用化学抛光，机械抛光或化学机械抛光），终止于第一材料。可以选择反刻第二材料至第一材料，使部分第二材料保留在第一材料的凹陷区内。

最后，将衬底去除，产生了包括第一第二材料的可降解医疗器械。

第一材料可以包括一种医疗设备，一个微型疾病检测系统或自动导航系统。

接下来，去除部分光阻，留下的部分具有特定形貌。利用光阻作为硬掩膜平坦化第一材料，将光阻的形貌转移到第一材料。去除留下的光阻。

制造工艺包括上述步骤的重复，形成一层或多层集成了子器件的可降解材料。

可降解器械可以通过外部信号触发分解。该信号可以包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。

由于上述信号，器械分解成小块。

下面展示了本发明涉及的器械（至少包括一个子器件和一种可降解材料）的制造工艺的例子。这些例子仅提供了本发明的某些方面的说明，不局限于这些说明。

图1展示了制造可降解医疗器械的新颖工艺流程。如图1（a）材料0102淀积于衬底0101。光阻0103淀积于0102（如图1（b））利用特定波长光波曝光并显影（如图1（c））。留下的光阻0103用作刻蚀0102形成特地形貌的硬掩膜（如图1（d））。将光阻0103与材料0102剥离（如图（e））。向衬底0101和材料0102淀积材料0104（如图1（f））。平坦化0104（利用机械抛光，化学抛光，化学机械抛光）（如图1（g））。最后衬底0101被去除（如图1（h）），器械形成。当有外部信号激活时，0104被分解，接下来器械分解成小块，0102被释放。

可降解医疗器械至少包括两种重复图1所示步骤形成的子器件。

图2展示了另一种包含材料0201,0202和0203的新颖的可降解医疗器械（如图2（a））。材料0201是一种可降级器件，可以在外部信号触发时分解。材料0202和0203以小块的形式被释放。

重复图1所示的步骤可以制成更复杂的器械。详见图3，器械可以分成两层。材料0301，0302和0303集成在一起分成两层。材料0301是可降解的，当有外加信号时会出发降解。于是材料0302和0303降解成小块被释放。0302和0303的几何尺寸取决于曝光后显影后光阻的形状。

图4（a）展示了带有三层材料的可降解器械，至少有三层材料集成于可降解材料并分成三个可降解层。一旦可降解材料分解，这三种材料将以小块形式释放（如图4（b））。

按照上述方法，本发明还可以提供了带有多层集成多种不同物质的可降解材料的，更复杂的医疗器械。

图5展示了本发明涉及的纳米药物传输器械的一个实例。这里，可降解材料0501和纳米材料0502集成在一起构成本发明的医疗器械（如图5（a））。可降解材料0501在外部信号触发时发生分解，该信号可以是电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物，化学，机电，电化学，光电，电热，电化学机械，生化，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理，生物电机械，生物电化学，生物光电，生物电热，生物机械光学，生物力学热，生物热光，生物电化学光，生物机电光学，生物电热光，生物电化学机械，物理或机械信号，或它们的组合。然后纳米材料0502被释放用于治疗。

图6展示了另一种纳米药物传输器械的实例。该例中，纳米药物0602和0603与可降解材料0601集成于一层（如图6（a））。药物0602和0603是的不同的。当有外部信号触发时可降解材料0601开始降解。然后纳米药物0602和0603被释放用于治疗如图6（b）所示。

如图7所示，该器械可以扩展成两层器械。该例中，纳米药物0702和0703集成于可降解材料0701并分布两层。纳米药物0702和纳米药物0703可以是相同或不同的。当有外部信号施加于器械时，可降解材料0701发生降解，同时0702和0703被释放成小块用于疾病治疗。

可以理解，这种器械可以包括带有多种物质的多层可降解材料，不同层可携带多种类型的药物。

图8展示了本专利的另一实例。该例中，图8（a）中，药物携带器械包括药物0803，内层可降解材料0804，药物0801和外层可降解材料0802。内层可降解材料携带药物0803。药物0801处于内层和外层可降解材料之间形成三明治结构。0801可以和0803相同或不同（如图8（a））。

当医疗器械在人体内使用时，外部信号触发可降解材料的降解。药物0802被第一个释放（图8（b））。同样，内部材料在外部信号触发后开始降解，从而释放药物0803。

药物0802和0803置于不同的两层内，它们不同时释放。药物0801和0803是相同的或不同的。

图8（c）展示了本发明的另一个实例，它包括两个可降解的内层材料0816和0817，它分别包括药物0812和0814。外层可降解材料0815被分成两个部分，两种药物0811和0813夹在0815，0816和0817之间形成三明治结构。药物0811和0813可以是相同或不同的，药物0812和0814可以是相同的或不同的。

原则上，本发明涉及的医疗器械包括多个隔层或内层。

图9展示了本发明的另一个新颖实例，该器械包括内层可降解材料0904和外层可降解材料0902.药物0903包裹于0904层内，药物0901置于0904和0902层之间形成三明治结构。微型疾病检测系统0905和0906分别集成于0904层和0902层（如图9（a））。

检测系统0906可以进行体内疾病检测（例如人体内）。它可以向0902层发送一个信号以激活分解过程从而释放药物0901。同样，检测系统0905向0902层发送一个信号激活分解过程从而释放药物0903.药物0901和0903可以是相同或不同的。它们可以分时释放。

该医疗器械内集成了自动导航系统，可以导航至病灶区完成治疗。

图10展示了一种新的制造本发明涉及的可降解医疗器械的工艺流程，该流程使用了微电子工艺技术。工艺过程中，绝缘材料1002首先被淀积衬底1001上（如图10（a）），然后旋涂光阻1003（如图10（b））。然后利用特定波长的光波，电磁波，电子束或离子束对掩膜版曝光，之后显影（如图10（c））。

接下来是刻蚀工艺，将光阻上的图形转移至材料1002上，在淀积绝缘材料1004（如图10（e））之前去除光阻（如图10（e））。平坦化已淀积的材料1004（利用机械抛光，化学抛光，化学机械抛光工艺）如图10（g）所示。下一步淀积材料1005（如图10（h）），然后利用光刻和刻蚀工艺图形化（如图10（i））。

淀积材料1006（如图10（j））并平坦化（利用机械抛光，化学抛光，化学机械抛光工艺）如图10（k）所示。然后利用光刻和刻蚀工艺图形化1006（如图10（l）），接下来淀积1002。（绝缘材料是否相同和上一步工艺用的材料有关（如图10（m））。利用CMP工艺平坦化绝缘材料1002，然后利用光刻和刻蚀工艺图形化1002（如图10（0）），接下来淀积（如图10（p））并平坦化1004（如图10（q）），它和同层内的其他材料是不同的。

然后去除衬底（如图10（r））。至此，带有可降解绝缘材料和导电材料的基本结构制备完毕。它和图10（r）所示的器件在电学上是等效的，包括埋在绝缘层内的导电互连线。

如图10所示重复b，c，d，e，f，g步骤，可降解器械包括多种（两种以上）类型器件。如图2（a），该器械包括3种类型器件，0201，0202和0203。如图2（b）所示，当材料0201在给定的条件降解时，器件分解成小块0202和0203。这些小块的几何形状和尺寸取决于曝光用的光罩。

当给定特殊信号或放置于特殊环境下或利用特别的刻蚀剂刻蚀时，绝缘材料1002和导电材料1005的几何参数会变小（如尺寸）（如图10（t）），然后，整个器械开始分解成小块（如图10（u））。

重复图10所示的步骤，可以制造更加复杂的带有多种（不只一种）可降解绝缘材料或导电材料的医疗器械。（如图10（v））。

图11展示了用于制造可降解医疗器械的另一种方法。衬垫层1102和外层1103淀积于衬底1101（如图11（a））。利用光刻和刻蚀工艺图形化1103（如图11（b）），衬垫层1104选择性淀积在图形化的1103层上（如图11（c））。接下来，淀积1105（如图11（d））并利用CMP（如图11（c））工艺平坦化，然后去衬底1101。至此，可降解医疗器械制造完毕。

衬垫层1102和1104被刻蚀或在特定条件下溶解时（如图11（f）），器械分解成小块（如图11（g））。

图12展示了利用了MOS-FET电学性能的可降解医疗器械的制造工艺流程。首先在衬底1205上利用光刻和刻蚀工艺形成沟槽1206（如图12（b））。然后淀积1207并平坦化（如图12（c））。接下来利用传统微电子工艺形成晶体管的源，漏，栅三个极（如图12（d））。利用图10描述的工艺制备绝缘介质，交错淀积并图形化绝缘介质1208和1209（如图12（e））。光刻刻蚀接触孔1210（如图12（f）），淀积导电材料1211填充接触孔并平坦化（如图12（g））。1211做为晶体管的电极（栅，源，漏）；1212是用于电学连接的通孔；1213与布线连接，1214是接触点。

利用同样的工艺形成通孔和互连，于是产生互连的MOS-FET（例如，金属-气体物-半导体-场效应晶体管）。图12（h）中的器械和图12（i）中的器械在电学上是等效的。衬底研磨之后，可降解的MOS-FET制备完毕(如图12（j）)，在特定的环境下器械的子器件会分解或缩小导致整个医疗器械分解成小块。

其他说明

上文对本专利的详细描述旨在说明本专利并不是限制本专利的保护范围，本专利的保护范围在附加的权利要求中会给出定义。其它方面，本专利的优点，限制条件都包括在下面的权利要求中。本专利包括引用的所有出版物和应用专利。

Claims (99)

1.一种可降解检测仪，包括第一子部件和第一微型器件，第一微型器件包括可降解材料，并且与第一子部件集成。

2.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：子部件包括药物，医疗配件，微型疾病检测系统，或自动导航系统。

3.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：可分解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或复合材料或它们的混合物。

4.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：可分解材料通过外部信号，存储在检测仪中的能量或药剂，或与外界环境中特定的物理或化学信号接触后受激分解。

5.如权利要求4所述的检测仪，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

6.如权利要求5所述的检测仪，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

7.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：可分解性材料与特定物理或化学的环境接触，该环境具有一定的温度，适度，PH值，或电离强度。

8.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：可分解材料在所需的时间段内分解。

9.如权利要求8所述的检测仪，其特征在于：时间段范围从一秒到两周。

10.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：第一子部件集成在第一微型器件中。

11.如权利要求10所述的检测仪，其特征在于：第一子部件包含药物，电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型冰箱，或电荷发生器。

12.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：第一子部件附加至第一微型器件表面。

13.如权利要求12所述的检测仪，其特征在于：第一子部件包含药物，电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型冰箱，或电荷发生器。

14.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：可降解性材料在人的体内环境中降解。

15.如权利要求14所述的检测仪，其特征在于：体内环境是血液，胃液或尿液。

16.如权利要求1所述的检测仪，进而包括至少一个或更多的微型器件，这些器件中的可降解材料与第一微型器件中的相同或不同。

17.如权利要求16所述的检测仪，其特征在于：子器件位于两个微型器件间。

18.如权利要求17所述的检测仪，其特征在于：第一子部件包含药物，电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型冰箱，或电荷发生器。

19.如权利要求16所述的检测仪，其特征在于：子部件集成于微型器件中。

20.如权利要求19所述的检测仪，其特征在于：第一子部件包含药物，电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型冰箱，或电荷发生器。

21.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：检测仪包括一个或多个子部件，一个或多个微型器件，子部件和微型器件相互间隔，当一个子部件或微型器件降解或改变其几何参数时，检测仪分解成更小的碎片。

22.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：检测仪可分解至0.1微米尺寸量级。

23.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于：检测仪可分解至小于0.1微米尺寸量级。

24.一种纳米药物输送仪，包括纳米药物和微型器件，微型器件包括可降解材料，纳米药物附加或整合在微型器件中。

25.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或复合材料或它们的混合物。

26.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：可降解材料通过外部信号，存储在检测仪中的能量或药剂，或与外界环境中特定的物理或化学信号接触后受激分解。

27.如权利要求26所述的输送仪，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

28.如权利要求27所述的输送仪，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

29.如权利要求26所述的输送仪，其特征在于：可降解性材料与特定物理或化学的环境接触，该环境具有一定的温度，适度，PH值，或电离强度。

30.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：可降解材料在所需或预设的时间段内降解。

31.如权利要求30所述的输送仪，其特征在于：时间段范围从一秒到两周。

32.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：纳米药物整合在微型器件中。

33.如权利要求24所述的输送仪，进而至少包括多一种纳米药物。

34.如权利要求33所述的输送仪，进而至少包括多一种包含可降解材料的微型器件。

35.如权利要求34所述的输送仪，其特征在于：至少两种纳米药物整合与至少两个不同的微型器件中。

36.如权利要求24所述的输送仪，进而包括医疗配件，微型疾病检测一同或自动导航系统。

37.如权利要求36所述的输送仪，其特征在于：微型疾病检测器件检测疾病，发出外部信号，触发可降解材料使其降解。

38.如权利要求37所述的输送仪，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

39.如权利要求38所述的输送仪，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

40.如权利要求37所述的输送仪，其特征在于：降解材料收到来自微型疾病检测系统的信号激活后降解。

41.如权利要求36所述的输送仪，其特征在于：自动导航系统将检测仪定位至病变部位并治疗该部位。

42.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：检测仪包括一种或多种纳米药物，一个或多个微型器件，子部件和微型器件相互间隔.当一个子部件或微型器件分解或改变其几何参数时，检测仪分解成更小的碎片。

43.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：输送仪可分解至0.1微米尺寸量级。

44.如权利要求24所述的输送仪，其特征在于：输送仪可分解至小于0.1微米尺寸量级。

45.一种医疗装置，包括至少两个连接在一起的构建块，至少一个构建块包括分子水平的可降解材料，另一个构建块包括能够或者不能分解至分子水平的材料，医疗装置或构件因其中可分解构件的分解而分离成小块或分子。

46.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：至少一种构建块包括无法分解或无法分解至分子水平的材料。

47.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：，可降解材料包括蛋白质，多肽，多糖，聚酯，聚原酸酯，聚己内酯，聚对二氧环己酮，有机材料，或生物材料。

48.如权利要求45所述的的医疗装置，其特征在于：可不可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或复合材料或它们的混合物。

49.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：可降解材料在体内与与周围环境相互作用后降解。

50.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

51.如权利要求50所述的医疗装置，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

52.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：可降解材料在所需时间段内在几何尺寸上完全分解或部分降解。

53.如权利要求52所述的医疗装置，其特征在于：所需的时间段范围是1秒至两周。

54.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：构建块相互间隔，所以当子部件和微型器件改变尺寸时，装置分解成小块。

55.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：医疗装置可分解至0.1微米尺寸量级。

56.如权利要求45所述的医疗装置，其特征在于：医疗装置可分解至小于0.1微米尺寸量级。

57.一种携带药物的装置，包括第一种药物，用第一可降解材料封装了第一种药物的内部微型器件，第二种药物，用第二可降解材料封装了第二种药物的外部微型器件，其中，第一种药物在内部微型器件内，第二种药物在内部和外部微型器件之间。

58.如权利要求57所述的装置，其特征在于：第一和第二种药物是相同的。

59.如权利要求57所述的装置，其特征在于：第一或第二可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或复合材料或它们的混合物。

60.如权利要求57所述的装置，其特征在于：当接收外部信号后，在外部和内部微型器件中的可降解材料受激活后降解。

61.如权利要求60所述的装置，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

62.如权利要求61所述的装置，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

63.如权利要求60所述的装置，其特征在于：可降解材料在所需的时间段内降解。

64.如权利要求63所述的装置，其特征在于：所需的时间段范围是1秒至两周。

65.如权利要求60所述的装置，其特征在于：外部和内部微型器件中的材料同时或者不同时分解。

66.如权利要求56所述的装置，进而包括医疗配件，微型疾病检测系统，或自动导航系统，它们集成于内部或外部微型器件上。

67.如权利要求66所述的装置，其特征在于：微型疾病检测系统检测到疾病后向内部或外部微型器件发送外部信号，触发材料分解。

68.如权利要求67所述的装置，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

69.如权利要求68所述的装置，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

70.如权利要求67所述的装置，其特征在于：当微型器件接收到来自于微型疾病检测系统的信号时，内部或外部微型器件中材料被激活分解。

71.如权利要求66所述的装置，其特征在于：自动导航系统将检测仪定位至病变部位并治疗该部位。

72.如权利要求66所述的装置，其特征在于：药物，微型器件，医疗配件，微型疾病检测系统或自动导航系统相互间隔，从而当上述部件中至少一种改变尺寸参数或分解时，整个装置分解成小块。

73.如权利要求57所述的装置，其特征在于：药物和微型器件相互间隔，当药物或微型器件尺寸改变或分解时，装置分解成小块。

74.如权利要求57所述的装置，其特征在于：装置可以分解至0.1微米量级。

75.如权利要求57所述的装置，其特征在于：装置可以分解至小于0.1微米量级。

76.制造可分解装置的方法包括：

提供一个衬底；

选择性淀积一薄层材料，并可在后续工艺中去除，以分离检测装置和衬底；淀积第一种材料至衬底，第一种材料可降解；

用微电子工艺图形化第一种材料以形成该材料上的凹陷区域；

淀积第二种材料至第一种材料和衬底上，第二种材料和第一种材料是不同的；

平坦化第二种材料以去除第一次材料上的第二种材料，并截止于第一种材料层；

选择性的对一种或多种额外材料重复上述图形化，淀积和平坦化步骤，以产生该装置，每一一个或多个额外材料与额外材料淀积前的材料是不同的；

在衬底上通过重复淀积第一材料，图形化新的第一材料，淀积新的第二材料或平坦化新的第二种材料，可在衬底上选择性的制造一个或多个附加部件；选择性去除淀积在衬底上的的薄层，将所需检测装置和附加部件从衬底上分离。

77.如权利要求76所述的方法，其特征在于：衬底包括硅，氧化物，多晶硅，蓝宝石，磷酸盐化合物，锆化合物，或钙的化合物。

78.如权利要求76所述的方法，其特征在于：第一材料包括药物，医疗配件，微型疾病检测系统或自动导航系统。

79.如权利要求76所述的方法，其特征在于：第二材料也是可降解的。

80.如权利要求76所述的方法，其特征在于：第一可降解材料包括聚（丙交酯-共-乙交酯），聚（丙交酯），聚（L-乳酸），聚（D，L-乳酸），聚乙醇酸，聚乳酸，聚酐，聚（邻醚），聚氨基酸，人工合成的蛋白质，天然蛋白质，生物聚合物，聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸，聚乙二醇，褐藻胶，胶原蛋白，明胶，透明质酸，金属镁，镁合金，钙磷酸盐陶瓷，玻璃，钙化合物，磷酸酯化合物，氧化物，硅，多晶硅，氮化硅，氮氧化硅，碳化硅，铝，铝合金，铜，钨，银，有机材料，生物材料，或复合材料或它们的混合物。

81.如权利要求76所述的方法，其特征在于：图形化通过光刻和刻蚀工艺完成。

82.如权利要求76所述的方法，其特征在于：平坦化通过抛光或回蚀工艺完成。

83.如权利要求76所述的方法，其特征在于：附加部件包含电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型加热器，微型冰箱，或电荷发生器。

84.如权利要求76所述的方法，其特征在于：可降解材料通过外部信号，存储在检测仪中的能量或药剂，或与外界环境中特定的物理或化学信号接触后受激分解。

85.如权利要求84所述的方法，其特征在于：信号包括电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，电机械性，电化学，电光学，电热学，电化学机械性，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物电机械学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电机械光学，物理学或力学信号，或者它们的结合。

86.如权利要求85所述的方法，其特征在于：电学性质为表面电荷，表面电势，静态电势，电流，电场分布，点偶极子，电四极子，三位电场或电荷云分布，粒端DNA和染色体的电学性质，电容或电阻；热学性质是温度，振动频率；光学性质是光吸收，光传播，光反射，光电性质，亮度或光发射；化学性质是PH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧浓度，氧消耗率，氧键位，氧键强，氧原子或分子性质和位置引起的局部电荷密度，局部离子密度，局部电场密度，电离强度，催化行为，触发增强信号反应的化学试剂、生化试剂和生物试剂，增加测试灵敏度的化学试剂，生物化学试剂，增加测试灵敏度或键合强度的生物添加剂；物理性质为密度，形状，体积，或表面积；生物性质是表面形状，表面积，表面电荷；表面生物性质，表面化学性质，PH值，电解液，离子强度，电阻，细胞浓度，生物标志物相关性质，或试剂的生物学，电学物理学或化学性质；声学性质是频率和声波速率，声波频率和声强频谱分布，声学强度，声学吸收，或声学共振；力学性质是内部压力，硬度，流速，粘度，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，塑性，或压缩性，上述性质可以是静态、动态或变化的。

87.如权利要求84所述的方法，其特征在于：可降解性材料与特定物理或化学的环境接触，该环境具有一定的温度，湿度，PH值，或电离强度。

88.如权利要求76所述的方法，其特征在于：降解材料在所需的时间段内降解。

89.如权利要求88所述的方法，其特征在于：降解所需的时间段范围为1秒至两周。

90.如权利要求76所述的方法，其特征在于：可通过刻蚀去除第一种材料上的第二种材料，在第一种材料的凹陷区域留下第二种材料。

91.如权利要求76所述的方法，进而包括，对现有材料刻蚀，淀积另外的材料，平坦化淀积的材料等，重复以上步骤，形成至少有两层的可降解装置。

92.如权利要求76所述的方法，其特征在于：所有的部件和装置都由复合材料组成，其中至少一种材料可以在分子水平上分解，或分解至分子水平。

93.如权利要求76所述的方法，其特征在于：可降解装置可分解至0.1微米尺寸量级。

94.如权利要求76所述的方法，其特征在于：可降解装置可分解至小于0.1微米尺寸量级。

95.制造可降解装置的方法包括：

提供一个衬底；

选择性淀积一薄层材料，并可在后续工艺中去除，以分离检测装置和衬底；淀积第一种材料至衬底，第一种材料可降解；

用光刻和刻蚀工艺图形化第一种材料以形成该材料上的凹陷区域；

淀积第二种材料至第一种材料和衬底上，第二种材料和第一种材料是不同的；

通过平坦化工艺去除第一种材料顶端的第二种材料，并截止于第一种材料；选择性的对上述一种或多种额外材料重复上述图形化，淀积和平坦化步骤，这些材料与它本层之前淀积的材料是不同的；

选择性的重复淀积、图形化、淀积或平坦化工艺，制造一种或多种附加器件，这些器件可以与衬底相连或不连；

去除可选薄层，将检测装置，附加器件与衬底分离。

96.如权利要求95所述的方法，其特征在于：第一子部件包含药物，电压比较器，四点探针，计算器，逻辑电路，记忆存储单元，微型切割器，微型锤，微型护盾，微型染料，微型钉，微型刀，微型针，微型持线钳，微型镊子，微型光吸收器，微型镜，微型轮，微型过滤器，微型斩波器，微型微粉碎机，微型泵，微吸收器，微型信号检测器，微型钻，微型吸取器，微测试器，微型容器，微型喷射器，信号发送器，信号发生器，摩擦传感器，电荷传感器，温度传感器，硬度检测器，声波发生器，光波发生器，热发生器，微型冰箱，或电荷发生器。

97.如权利要求95所述的方法，其特征在于：所有的部件和装置都由复合材料组成，其中至少一种材料可以在分子水平上分解，或分解至分子水平。

98.如权利要求95所述的方法，其特征在于：装置可分解至0.1微米尺寸量级。

99.如权利要求95所述的方法，其特征在于：装置可分解至小于0.1微米尺寸量级。

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