CN109966635A - 一种用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片及其推动装置 - Google Patents

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方以勒
吴大鸣
孙靖尧
许红
刘颖
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高小龙
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Abstract

本发明公开了一种用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片及其推动装置，透皮贴片称为可触控式微针阵列贴片(TMAP)，它包括固体微针阵列、医用胶带、防渗垫片以及医用海绵，用来传递液体大分子药物。本发明的防水医用胶带具有弹性，可以将TMAP贴近皮肤，减少药物流失，并阻止毒素进入皮肤；防渗垫圈用于避免液体药物在TMAP压缩过程中泄漏；医用海绵可以储存大量液体药物；固体微针阵列可以穿透海绵和角质层并产生水性微通道，用于液体药物制剂被动扩散到体循环。这种贴片制作简单，价格低廉，适合大规模制造。本发明的推动装置可以实现自动连续的“按压”和“释放”动作，不断创建微通道，以便于药物的渗透扩散。

Description

一种用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片及其推动装置
技术领域
本发明涉及微针贴片输送装置和方法，具体地，涉及到一种用于传递液体大分子药物的新型的基于微针的透皮贴片及其推动装置。
背景技术
口服药物是最方便的药物输送方式之一。但是对于大分子液体药物，口服常常是不可行的，因为药物可能由于胃肠道或肝脏中的酶促降解而被很差地吸收或降解。作为口服药物的常用代替品，使用皮下注射针的注射已经出现了一百多年。然而，皮下注射针头会引起疼痛和侵袭，患者依从性较差，存在感染风险，还有产生医疗垃圾污染。
透皮药物递送(TDD)是上述两种方法的替代方案。与口服和皮下注射相比，TDD可以避免肝脏首过代谢，并且可以以非侵入性和无痛方式自我维持。然而，由于角质层的阻挡作用，药物的输送效率严重降低并限制了TDD运输的药物类型。
20世纪90年代以后，随着当代微细加工技术的发展，成功制造出了各种各种的微针。微针的典型高度范围为100-2000μm，并且具有比皮下注射针更尖锐的尖端，因此微针可以很轻易地穿透角质层，创建一个微通道，这些通道可以让药物被动扩散到体循环中。
可触控式的微针阵列贴片(TMAP)是一种新兴的给药方式。它结合了固体MA和TTP。TMAP由固体微针阵列、医用胶带、防渗垫片和医用海绵组成。固体MA用来刺穿角质层，医用海绵用来储存药物。用手指将TMAP压入的时候，微针可以穿透角质层，创建了微通道。随后，储存在医用海绵内的药物会被动地渗透皮肤中。随着手指在TMAP的压缩被释放，由于海绵的和垫圈的弹性回弹能量，固体MA将从皮肤脱离缩回海绵。
然而，由于皮肤的自我愈合能力和角质层自我闭合功能，微通道将在微针撤离皮肤后半小时内逐渐闭合，导致药物渗透性能逐渐减弱。因此必须再次按压TMAP来重新打开药物渗透的微通道，操作十分不便，无法实现连续自动控制。
因此，期望有一种能够实现自动连续按压TMAP的推力装置。
发明内容
本发明的目的在于改进大分子液体药物传统皮下注射的诸多不足，例如注射疼痛、感染风险、产生尖锐废物等，利用固体微针阵列与传统透皮贴片相结合的特点进行无痛透皮给药，并通过推力装置连续自动地“按压”、“释放”TMAP，在皮肤内不断产生微通道，使储存在海绵体内的药物持续被动地渗透到体循环中。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片，该微针透皮贴片为可触控式微针阵列贴片TMAP；所述的可触控式微针阵列贴片包括固体实心微针阵列、医用胶带、防渗垫片以及医用海绵，固体实心微针阵列通过医用海绵安装在防渗垫片上，防渗垫片通过医用胶带进行黏结；所述的固体微针阵列由不可溶的聚合物制成；所述医用海绵内储存大量液体高分子药物。
所述固体实心微针阵列由多个固体单个实心微针组成，所述固体单个实心微针呈三棱锥或类三棱锥。
所述固体单个实心微针包括针体和针尖，所述针体以及针尖集成阵列于下基板上，阵列的规格为1×1-15×15，各个相邻针尖之间的间距为1-5mm。
所述的固体实心微针阵列，固体实心微针阵列的下基板与医用胶带接触，固定。
所述的防渗垫圈，医用海绵和固体微针阵列同心地粘合在医用胶带上。
所述的防水医用胶带具有弹性，能够紧密贴合弯曲的人体皮肤，保持TMAP与皮肤之间的稳定界面。
所述防渗垫圈具有弹性并粘合在医用胶带上，且与医用海绵、微针阵列这三者中处于最外圈。
所述的医用海绵是多孔结构并包含许多微孔，微孔的直径为5μm-800μm。
自动连续推动TMAP的装置，该装置包括：电池、集成电路板、谐振器、步进电机、曲柄滑块机构。
所述的推力装置中，电池通过导线与集成电路板相连。
所述的推力装置中，谐振器与集成电路板通过焊接相连。
所述的推力装置中，步进电机与集成电路板通过导线相连。
与现有技术相比，本发明所述的微针透皮贴片能够承载大量的药物，并以无痛和微创的方式刺穿角质层；且推力装置连续自动地进行“按压”、“释放”动作，不断创建微通道，大大提高了药物渗透效率。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为根据本发明的实施例的TMAP的组装图。
图2为根据本发明的实施例的MA阵列图。
图3为根据本发明的实施例的推动装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于以下所述的具体设备及工艺过程。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
本发明所述的一种用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片，所述的微针透皮贴片称为可触控式微针阵列贴片(TMAP)，其组装图如图1所示；所述的贴片包括固体实心微针阵列2、医用胶带4、防渗垫片3以及医用海绵1，固体实心微针阵列2通过医用海绵1安装在防渗垫片3上，防渗垫片3通过医用胶带4进行黏结；所述的固体微针阵列由不可溶的聚合物制成；所述医用海绵内储存大量液体高分子药物。
所述固体单个实心微针呈三棱锥或类三棱锥，整体高度为200-1500μm，针尖直径为5-50μm，针体底端直径为200-600μm；微针表面光滑，尖端锋利，易于皮肤渗透；优选的，整体高度为350μm，针尖直径为10μm，针体底端直径为260μm；微针表面光滑，尖端锋利，易于皮肤渗透。
所述的固体微针阵列2，针体以及针体上的针尖集成阵列于基座上，阵列规格为10×10，针尖间距为2.5mm。
所述的固体实心微针阵列2，它的下基板与医用胶带4接触，固定。
所述的可触控式微针阵列贴片，防渗垫圈3，医用海绵1和固体微针阵列2同心地粘合在医用胶带4上。
所述的可触控式微针阵列贴片，防水医用胶带4具有弹性，可以紧密贴合弯曲的人体皮肤，保持TMAP与皮肤之间的稳定界面。
所述的可触控式微针阵列贴片，防渗垫圈3具有弹性并粘合在医用胶带上，且与海绵1、微针阵列2这三者中处于最外圈。
所述的可触控式微针阵列贴片，其特征在于，海绵是多孔的并且包含许多微孔，孔的直径为260μm。
本发明所述的一种自动连续推动TMAP的装置，所述装置包括：电池、集成电路板、谐振器、步进电机、曲柄滑块机构。
所述的推力装置中，电池通过导线与集成电路板相连。
所述的推力装置中，谐振器与集成电路板通过焊接相连。
所述的推力装置中，步进电机通过导线与集成电路板相连。
推力装置的具体工作原理为：电池提供电能，通过集成电路板中的振荡电路使谐振器产生高频振荡，然后经过分频电路将高频信号分频为所需要的特定频率，再经过驱动电路驱动步进电机转动，利用曲柄滑块机构，将旋转运动转化成往复直线运动，使得滑块(按压片)上下往复运动，实现“按压和释放”这个动作。

Claims (9)

1.一种用于传递液体大分子药物的微针透皮贴片；这种透皮贴片称为可触控式微针阵列贴片，其特征在于，所述的贴片包括固体实心微针阵列、医用胶带、防渗垫片以及医用海绵；所述的固体微针阵列由不可溶的聚合物制成；所述医用海绵内储存大量液体。
2.根据权利要求书1所述的固体微针阵列，其特征在于，所述固体单个实心微针呈三棱锥或类三棱锥，整体高度为200-1500μm，针尖直径为5-50μm，针体底端直径为200-600μm。
3.根据权利要求书1所述的固体微针阵列，其特征在于，针体以及针体上的针尖集成阵列于基座上，阵列规格为1×1-15×15，针尖间距为1-5mm。
4.根据权利要求书1所述的固体实心微针阵列，其特征在于，下基板与医用胶带接触，固定。
5.根据权利要求1所述的可触控式微针阵列贴片，其特征在于，防渗垫圈，医用海绵和固体微针阵列同心地粘合在医用胶带上。
6.根据权利要求1所述的可触控式微针阵列贴片，其特征在于，防水医用胶带具有弹性，紧密贴合弯曲的人体皮肤，保持TMAP与皮肤之间的稳定界面。
7.根据权利要求1所述的可触控式微针阵列贴片，其特征在于，防渗垫圈具有弹性并粘合在医用胶带上，且与海绵、微针阵列这三者中处于最外圈。
8.根据权利要求1所述的可触控式微针阵列贴片，其特征在于，海绵是多孔的并且包含许多微孔，微孔的直径为5μm-800μm。
9.利用权利要求1所述贴片进行的一种自动连续推动TMAP的装置，所述装置包括：电池、集成电路板、谐振器、步进电机、曲柄滑块机构；
电池通过导线与集成电路板相连；谐振器与集成电路板通过焊接相连；步进电机通过导线与集成电路板相连；电池提供电能，通过集成电路板中的振荡电路使谐振器产生高频振荡，然后经过分频电路将高频信号分频为所需要的特定频率，再经过驱动电路驱动步进电机转动，利用曲柄滑块机构，将旋转运动转化成往复直线运动，使得滑块上下往复运动，实现按压或释放动作。
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