CN110051364A - 一种具有药物释放功能的植入式电极 - Google Patents

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皮喜田
刘洪英
黄莉娟
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    • A61B5/14503—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors
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Abstract

本发明公开了一种具有药物释放功能的植入式电极，在体监测过程中自动释放药物。本发明的具有药物释放功能的植入式电极包括传感体和释药腔。电极植入人体后，被监测物质在传感体的传感腔中反应，产生监测信号；药物通过释药腔自动释放至体内。本发明一方面能在不影响持续监测精度的条件下自动释放药物，另一方面能个性化补充药物，具有操作方便，对症下药，监测寿命长的优点。

Description

一种具有药物释放功能的植入式电极
【技术领域】
本发明专利涉及医疗监测设备技术领域，特别涉及皮下植入式电极。
【背景技术】
现有的植入式电极多用于人体生理信息持续监测，以动态血糖监测传感器为例。传感器使用寿命长短的最大制约因素是工作电极。目前，现有的动态血糖监测产品多为进口，一个传感器电极仅能监测7天左右，无法实现长期监测，反复更换电极会给病患带来感染的风险和沉重的经济负担。且现有的具有药物释放功能的电极是将药物覆盖在电极表面，植入人体后，通过扩散进入人体，起到消炎的作用。上述电极存在着影响监测精度、仅能承载单一药物和仅能释放一次药物的缺陷。
为此，本申请人设计了一种具有药物释放功能的植入式电极，电极包括传感体和自动释药腔，旨在设计患者可轻松使用、长期监测、个性化治疗的植入式电极，提高患者的依从性，使血糖浓度长期维持稳定，远离高血糖及其并发症。
【发明内容】
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种具有药物释放功能的植入式电极，传感体监测生理信号的同时，药物通过释药腔自动释放至体内。本发明的一种具有药物释放功能的植入式电极一方面能在不影响持续监测精度的条件下自动释放药物，另一方面能个性化填充药物，操作方便，对症下药，监测寿命长，有助于血糖紊乱患者实现自我监测，稳定控制血糖浓度。
本发明的技术方案：
具有药物释放功能的植入式电极包括传感体、释药腔；传感体包括基底电极、绝缘保护层、传感腔、生物相容层、连接触点；释药腔包括释药口、选择透过层、前端释药舱、中部释药舱、尾端释药舱、注药口、密封塞；基底电极材料为刚性金属，内部中空；绝缘保护层材料为绝缘高分子材料，涂布在传感腔以外的区域；传感腔包括结构改进层、纳米功能层、载体层、传感层；结构改进层材料为贵金属，修饰在基底电极上；纳米功能层材料为贵金属纳米颗粒。修饰在结构改进层和基底电极上；载体层材料为功能性高分子材料；选择透过层材料为孔径大小可控，亲水性，有效避免蛋白质粘黏的高分子材料的任意一种或多种组合。前端释药舱包括前端储药仓；前端储药仓储有前端药物微球；中部释药舱包括中部自动释放控制层、中部储药仓；中部所储药仓储有中部药物微球；尾端释药舱的结构与中部释药舱一致，包括尾端自动释放控制层、尾端储药仓三、储有尾端药物微球；密封塞外端为帽状，防止其滑落至释药腔内部。
所述前端药物微球、中部药物微球、尾端药物微球和补充药物微球中的药物成分选用具有消炎功能、促血管增长功能、微环境改善功能、病症治疗功能中的任意一种或多种组合。
所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述中部自动释放控制层和尾端自动释放控制层通过自动降解高分子材料和降解速度控制材料制备。
本发明的工作过程：
所述的具有药物释放功能的植入式电极植入人体后，监测物在传感腔处发生反应，产生监测信号；前端储药仓中的前端药物微球依次通过选择透过层和释药口释放至人体内；当前端药物微球释放完成，中部自动释放控制层降解完成，释放中部药物微球；当中部药物微球释放完成，尾端自动释放控制层降解完成，释放尾端药物微球；当尾端药物微球释放完成，取下密封塞，通过注药口填充补充药物微球，补充药物微球依次通过选择透过层和释药口释放至体内。
与现有技术相比。本发明的优点在于：
1.本发明的一种具有药物释放功能的植入式电极，通过将传感体和释药腔集成在一根微针电极上，即可持续动态追踪生理信号变化，又可自动释放药物以起到提高传感器的监测寿命和个性化治疗等作用。
2.本发明的一种具有药物释放功能的植入式电极，通过将传感体和释药腔分别设置在同一根微针的外表面和中空部位，持续自动释放药物的同时不影响工作电极的精度及准确性。
3.本发明的一种具有药物释放功能的植入式电极，通过多个释药舱和密封塞的构成，可以自动地持续多次释放不同药物和个性化补充药物等，从而起到了个性化治疗的作用。
【附图说明】
图1为本发明一种具有药物释放功能的植入式电极的结构平剖图；
图2是本发明一种具有药物释放功能的植入式电极的结构示意图；
图3是本发明一种具有药物释放功能的植入式电极的工作过程图；
图4是本发明一种具有药物释放功能的植入式电极的药物填充过程图。
图1至图4中：
1—传感体、2—释药腔、3—基底电极、4—绝缘保护层、5—传感腔、6—生物相容层、7—连接触点、8—释药口、9—选择透过层、10—前端释药舱、11—中部释药舱、12—尾端释药舱、13—注药口、14—密封塞、15—结构改进层、16—纳米功能层、17—载体层、18—传感层、19—前端储药仓、20—中部自动控制释放层、21—中部储药仓、22—尾端自动控制释放层、23—尾端储药仓、24—前端药物微球、25—中部药物微球、26—尾端药物微球、27—待监测物质、28—补充药物微球。
【具体实施方式】
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，一种具有药物释放功能的植入式电极包括传感体1、释药腔2；传感体1包括基底电极1、绝缘保护层4、传感腔5、生物相容层6、连接触点7；释药腔2包括释药口8、选择透过层9、前端释药舱10、中部释药舱11、尾端释药舱12、注药口13、密封塞14；传感腔5包括结构改进层15、纳米功能层16、载体层17、传感层18；前端释药舱10包括前端储药仓19；中部释药舱11包括中部自动释放控制层20、中部储药仓21；尾端释药舱12的结构与中部释药舱11一致，包括尾端自动释放控制层二22、尾端储药仓23；
基底电极3材料为刚性金属，内部中空；绝缘保护层4材料为绝缘高分子材料，涂布在传感腔5以外的区域；结构改进层15材料为贵金属，修饰在基底电极3上；纳米功能层16材料为贵金属纳米颗粒，修饰在结构改进层15和基底电极3上；载体层17材料为功能性高分子材料；前端储药仓一19储有前端药物微球24；中部储药仓21储有中部药物微球25；尾端储药仓23储有尾端药物微球26；所述密封塞外端为帽状，防止其滑落至释药腔内部，且便于个性化填充药物。
前端药物微球一24、中部药物微球二25、尾端药物微球三26和补充药物微球28中的药物成分选用具有消炎功能、促血管增长功能、微环境改善功能、病症治疗功能中的任意一种或多种组合。
中部自动释放控制层20和尾端自动释放控制层22通过自动降解高分子材料和降解速度控制材料制备。
如图3和图4所示，本实施例的工作过程如下：具有药物释放功能的植入式电极植入人体后，待监测物27在传感腔5处发生反应，产生监测信号；前端储药仓19中的前端药物微球24依次通过选择透过层9和释药口8释放至人体内；当前端药物微球一24释放完成，中部自动释放控制层20降解完成，释放中部药物微球25；当中部药物微球二25释放完成，尾端自动释放控制层22降解完成，释放尾端药物微球三26；当尾端药物微球三26释放完成，取下密封塞14通过注药口13填充补充药物微球28，补充药物微球28依次通过选择透过层9和释药口8释放至体内。
应说明的是，本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本思想前提下，本发明还可以做出其他多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述电极包括传感体(1)、释药腔(2)；传感体(1)包括基底电极(3)、绝缘保护层(4)、传感腔(5)、生物相容层(6)、连接触点(7)；释药腔(2)包括释药口(8)、选择透过层(9)、前端释药舱(10)、中部释药舱(11)、尾端释药舱(12)、注药口(13)、密封塞(14)；所述传感腔(5)包括结构改进层(15)、纳米功能层(16)、载体层(17)、传感层(18)；所述前端释药舱(10)包括前端储药仓(19)；所述前端储药仓(19)储有前端药物微球(24)；所述中部释药舱(11)包括中部自动释放控制层(20)、中部储药仓(21)；所述中部储药仓(21)储有中部药物微球(25)；所述尾端释药舱(12)的结构与中部释药舱(11)一致，包括尾端自动释放控制层(22)、尾端储药仓(23)；所述尾端储药仓(23)储有尾端药物微球(26)；所述密封塞(14)外端为帽状，防止其滑落至释药腔内部；具有药物释放功能的植入式电极植入人体后，被监测物在传感腔(5)处发生反应，产生监测信号；前端储药仓(10)中的前端药物微球(24)依次通过选择透过层(9)和释药口(8)释放至人体内；当前端药物微球(24)释放完成，中部自动释放控制层(20)降解完成，释放中部药物微球(25)；当中部药物微球(25)释放完成，尾端自动释放控制层(22)降解完成，释放尾端药物微球(26)；当尾端药物微球(26)释放完成，取下密封塞(14)通过注药口(13)填充补充药物微球(28)，补充药物微球(28)依次通过选择透过层(9)和释药口(8)释放至体内。
2.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述的基底电极(3)材料为刚性金属，内部中空，两端不封闭，外径在0.1mm—0.7mm之间。
3.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述的绝缘保护层(4)材料为绝缘高分子材料，涂布在传感腔(5)以外的区域。
4.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述的结构改进层(15)材料为贵金属，选用金、铂、铂铱中的任意一种或多种组合修饰在基底电极(3)上。
5.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述的纳米功能层(16)材料为贵金属纳米颗粒或纳米线，选用纳米金、纳米铂、纳米铜中的任意一种或多种组合，修饰在结构改进层(15)和基底电极(3)上。
6.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述的载体层(17)材料为功能性高分子材料，选用Nafion、醋酸纤维素、聚苯胺、聚吡咯、多元酚及其衍生物中的任意一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述前端药物微球(24)、中部药物微球(25)、尾端药物微球(26)和补充药物微球(28)中的药物成分选用具有消炎功能、促血管增长功能、微环境改善功能、病症治疗功能的地塞米松、抗血管内皮生长因子和血小板衍生因子中的任意一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的具有药物释放功能的植入式电极，其特征在于，所述中部自动释放控制层(20)和尾端自动释放控制层(22)通过自动降解高分子材料和降解速度控制材料制备。
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