CN113413541A - 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法 - Google Patents

一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113413541A
CN113413541A CN202110670223.9A CN202110670223A CN113413541A CN 113413541 A CN113413541 A CN 113413541A CN 202110670223 A CN202110670223 A CN 202110670223A CN 113413541 A CN113413541 A CN 113413541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drug delivery
sclera
electrode
ring electrode
electroosmosis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110670223.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张宇识
刘琦
张智伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minzu University of China
Original Assignee
Minzu University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minzu University of China filed Critical Minzu University of China
Priority to CN202110670223.9A priority Critical patent/CN113413541A/zh
Publication of CN113413541A publication Critical patent/CN113413541A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36046—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the eye
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M2037/0007—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin having means for enhancing the permeation of substances through the epidermis, e.g. using suction or depression, electric or magnetic fields, sound waves or chemical agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/06—Head
    • A61M2210/0612—Eyes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种眼部离子电渗透药物输送的装置及方法。该装置包括信号发生模块、功率放大模块、环状电极。将环状电极放在眼睑之下、巩膜之上，调节电渗透所用的电压波形，所选波形被功率放大器放大之后，加载到环形电极之上，进行电渗透药物输送。利用这种电渗透的柔性器件，离子通过巩膜渗透进入眼球内部，减少了对角膜的伤害，操作简单方便，也提升了效率，有更好的电渗透效果。

Description

一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电渗透药物输送设备及方法。
背景技术
随着我国社会的发展和科技的进步，很多眼后段疾病的治疗越来越被受到大家的重视。但由于眼部的特殊生理结构，眼后段疾病治疗一直是眼科领域的难题。侵入性的药物输送是常见的方法，但其持续时间短，无法达到有效药物浓度，同时也会对眼球造成破坏并引发感染，因此更理想的办法是能够用给药装置让药物渗透到需要的位置。但由于眼组织的渗透性并不好，以及存在一些生物结构的阻挡，药物渗透效果较差，因此，很多情况下会通过电场作用来加强渗透的效果，即通过离子电渗透法(Iontophoresis)进行药物输送。
离子电渗透是一种离子流在电场力的驱动下在介质中有向扩散的物理过程。这一现象，直接或间接地构建了一种在电场力作用下主动转运物质的方法。该方法是由singh和Maibanch于1994年定义，指用加电方式，使可溶盐的离子进入人体组织，用以治疗。其本质上利用的是电荷“同性相斥异性相吸”的基本原理，作用原理包括电迁移作用和电渗作用两种机制。电迁移作用即带电粒子在电场中运动，带电粒子或者被电离物质会在正极(对于阳离子)或负极(对于阴离子)的作用下(即离子电渗透作用)更容易进入组织；电渗作用是由于离子吸附作用使得液体整体带电，在电场中液体沿着一定方向移动，带动液体中的离子和分子一起运动。
眼部离子电渗透药物输送，它已经作为一种非侵入式药物输送的安全手段，所作用的药物包括离子和带电大分子，促进药物进入难以自由渗透进入的眼部组织，以及通过生物屏障。这种离子输送技术的方法也在眼部疾病的诊断和治疗中都有重要意义。
对于传统眼部离子电渗透装置是一种杯状装置，通常用吸环固定在角膜上，杯中装有液态药物，金属电极被延长伸入溶液中来提供电流。这类“眼杯”装置在研究中也有过很多改进，但是很多装置在药物输送过程中，让离子透过了较大面积的眼球表面。有时候，药物中的离子可能损伤敏感的角膜或巩膜，比如锰离子(Mn2+)可以作为一种示踪性药物用于探测视神经损伤，但是在渗透过程中如果穿过角膜就会产生一定的伤害。此外，眼杯本身也容易损伤眼球表面；另一种常用的药物输送装置是把药溶在凝胶里面，并用凝胶作为一部分导电体进行药物输送。这类装置虽然不需要吸附在角膜上，减小了对眼睛的损伤，但是输送面积仍然偏大。此外，这些装置中有的需要一直借助外力按压在眼睛上，有的针形电极形成的电场均匀性不够好，还有的结构比较复杂。
发明内容
为解决上述相关技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种眼部离子电渗透药物输送的设备。
本发明提供了一种眼部离子电渗透药物输送的给药装置，包括：信号发生模块，用于发射信号源，采用不同的脉冲、不同波形的电压给眼部进行药物输送；功率放大模块，用于将所述获取到的信号进行功率的放大；环形电极，用于对与该电极接触的巩膜部分进行电渗透。该环形电极先采用柔性电路板加工的环形片状电极，并通过热塑法加工，使其带有一定的曲率，能够与巩膜形状较为吻合。
该电极通常为一次性使用的低成本电极。电极为柔性基底或能够与巩膜和/或眼睑贴合的具有生物兼容性的PI衬底。
优选地，所述电极的电极材料为导电材料。
优选地，所述电极的电极材料为具有生物兼容性的导电材料，比如金，铂。
优选地，所述环形电极外直径为9～15毫米，内直径为10～20毫米。具体根据不同人巩膜的形状进行定制。
通过上述技术方案，利用巩膜/眼睑电渗透药物输送的装置，将环状电极放在眼睑之下、巩膜之上，调节电渗透所用的电压波形，对于不同离子药物选择不同的电压、脉冲宽度等参数，所选波形被功率放大器放大之后，加载到环形电极之上，进行药物输送。根据所需药物量控制电渗透时间。电极为一次性使用，方便、卫生、安全，无需吸附在眼球表面。
利用这种电渗透的柔性器件，电场主要分布在器件和巩膜之间，因此离子可以通过巩膜渗透进入眼球内部，而减少了对角膜的伤害，提升了效率，也有更好的电渗透效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的离子电渗透药物输送装置的结构框图。
图2是根据本发明实施例的离子电渗透药物输送装置的环状电极结构示意图。
图3是根据本发明实施例的是装置使用原理图。
图中：1.信号发生模块，2 功率放大模块，3.电极，4.眼角膜，5.眼巩膜。
具体实施方式
将环形电极(3)放在眼睑下、巩膜上。信号发生模块(1)产生一个波形，具体波形可以根据具体药物、需要达到的效果来选择，一般采用电压2～5V的脉冲电压。所选波形被功率放大器(2)放大之后，加载到环形电极上，进行电渗透药物输送。根据所需的药物量控制电渗透的时间。

Claims (5)

1.一种眼部离子电渗透药物输送的装置，包括：信号发生模块、功率放大模块、环状电极。
所述信号发生模块，可以选择采用不同的脉冲、不同波形的电压给眼部进行药物输送；
所述功率放大模块，用于将所述获取到的信号进行功率的放大；
所述环形电极，用于对与该电极接触的巩膜部分进行电渗透。
2.根据权利要求1所述的设备，环形电极为柔性基底或能够与巩膜和/或眼睑贴合的具有生物兼容性的PI衬底。
3.根据权利要求1所述的设备，该环形电极的加工，在采用普通柔性电路板加工方法形成片状电极之后，通过热塑法加工，使其带有一定的曲率，能够与巩膜形状较为吻合。
4.根据权利要求1所述的设备，该环形电极为一次性使用。
5.一种利用环状电极进行眼部离子电渗透药物输送的方法：利用巩膜/眼睑电渗透药物输送的装置，每次将一次性使用的环状电极放在眼睑之下、巩膜之上，调节电渗透所用的电压波形，对于不同离子药物选择不同的电压、脉冲宽度等参数，所选波形被功率放大器放大之后，加载到环形电极之上，进行药物输送。根据所需药物量控制电渗透时间。
CN202110670223.9A 2021-06-17 2021-06-17 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法 Pending CN113413541A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110670223.9A CN113413541A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110670223.9A CN113413541A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113413541A true CN113413541A (zh) 2021-09-21

Family

ID=77788904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110670223.9A Pending CN113413541A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113413541A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359665A (zh) * 1999-05-25 2002-07-24 艾欧姆公司 眼离子电渗治疗的方法和装置
TW200624131A (en) * 2005-01-05 2006-07-16 Bion Inc Ultrasonically electro-permeated device and the using method thereof
CN203370016U (zh) * 2013-05-30 2014-01-01 深圳市第二人民医院 眼后段离子电渗给药的装置
CN106999711A (zh) * 2015-01-22 2017-08-01 艾盖茨药品公司 离子电渗接触透镜
CN210384586U (zh) * 2019-06-04 2020-04-24 首都医科大学附属北京同仁医院 一种适用于眼前节组织活体电转的体外组合电极
WO2020178964A1 (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 国立大学法人東北大学 眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359665A (zh) * 1999-05-25 2002-07-24 艾欧姆公司 眼离子电渗治疗的方法和装置
TW200624131A (en) * 2005-01-05 2006-07-16 Bion Inc Ultrasonically electro-permeated device and the using method thereof
CN203370016U (zh) * 2013-05-30 2014-01-01 深圳市第二人民医院 眼后段离子电渗给药的装置
CN106999711A (zh) * 2015-01-22 2017-08-01 艾盖茨药品公司 离子电渗接触透镜
WO2020178964A1 (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 国立大学法人東北大学 眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器
CN210384586U (zh) * 2019-06-04 2020-04-24 首都医科大学附属北京同仁医院 一种适用于眼前节组织活体电转的体外组合电极

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10806924B2 (en) Iontophoretic system for transdermal delivery of active agents for therapeutic and medicinal purposes
JP4184275B2 (ja) 薬剤を経眼瞼電気泳動によって送出するための装置
US10518073B2 (en) Delivery system and process
US7785319B2 (en) Method and apparatus for treating bodily tissues with medicinal substance
US6795728B2 (en) Apparatus and method for reducing subcutaneous fat deposits by electroporation
KR20010066934A (ko) 전기 또는 약제로 신체 조직을 치료하기 위한 기구 및 방법
AU2017361905B2 (en) Device for sampling one or more analytes
Zhang et al. A flexible device for ocular iontophoretic drug delivery
CN111902186A (zh) 身体生理的假体管理
JP2023525077A (ja) 傷の電気治療のための装置及び方法
CN113413541A (zh) 一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法
JPH09266954A (ja) 電極付治療器具
EP1199084A2 (en) High current density iontophoretic device
US20220378693A1 (en) Continuous or periodical transdermal delivery of exogenous molecule
AU2016203406B2 (en) Iontophoretic system for transdermal delivery of active agents for therapeutic and medicinal purposes

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210921