CN113543824A - 微递送装置 - Google Patents

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CN113543824A
CN113543824A CN202080015483.6A CN202080015483A CN113543824A CN 113543824 A CN113543824 A CN 113543824A CN 202080015483 A CN202080015483 A CN 202080015483A CN 113543824 A CN113543824 A CN 113543824A
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李柏颖
郑宗杰
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Jieyue Biomedical Technology Co ltd
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Jieyue Biomedical Technology Co ltd
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Abstract

本申请提供一种电化学泵，以及包括其微递送装置。该电化学泵(3)包括一基板(310)和至少一平面电极(311)。该基板(310)具有一上表面(3101)。该平面电极(311)设置于该上表面(3101)并包括至少一锐角(3113)。

Description

微递送装置
技术领域
本申请依据35U.S.C.§119(a)，主张于2019年2月19日提出申请的美国暂时专利申请号62/807,538的权益，其揭示内容在此并入本申请以作为参考数据。
本申请涉及一种微递送装置。特定而言，本申请涉及一种用于微递送装置的电化学泵。
背景技术
传统上，电解泵产品使用平滑微电极。先前技术已发展使用电镀微电极、增加表面粗糙度，已增加泵的电力效率。但，前述电极设计的制备方法无法重复地达成电极表面的型态，以至于降低泵电功能的可靠性。
近来于制药业，微小化的微泵用于递送治疗药物的技术被认为是可进一步研发改良的领域。但传统的治疗药物递送泵的设计有些缺陷仍待改善。例如，由于电解液中低局部电场造成的低泵功率以及来自较低固体表面自由能的低泵功率等因素。
故，本领域亟需改良并解决上述问题的装置或方法。
发明内容
本发明的一实施方式提供一种微递送装置，包括：一基板、一外罩、一平面电极、一间隔件、以及一导管。该基板具有一上表面。该外罩设置于该基板的上表面之上，以及定义该外罩和该基板之间的一腔室。该平面电极设置于该基板的上表面之上。该间隔件设置于该腔室，并将该腔室间隔形成一上贮槽和一下贮槽。该导管嵌入该外罩的一开口，并与该上贮槽形成流体连接。至少一锐角形成于该平面电极的表面。
于一特定实施例，该平面电极具有一第一侧面和于剖面视角相对于该第一侧面的一第二侧面，以及至少一锐角形成于该第一侧面和/或该第二侧面。
于一特定实施例，该平面电极具有一第一侧面和于剖面视角相对于该第一侧面的一第二侧面，该平面电极另包括连接该第一侧面和该第二侧面的一顶面，以及至少一锐角形成于该顶面。
于一特定实施例，该平面电极另包括一顶面和相对于该顶面的一底面，该顶面的面积大于该底面的面积，以及于剖面视角该锐角形成于该平面电极的一侧面以及该顶面之间。
于一特定实施例，该锐角的角度介于0.01-90°。
于一特定实施例，该锐角的宽度介于0.01-100μm。
于一特定实施例，该锐角以各向同性或各向异性蚀刻方法所形成。
于一特定实施例，该锐角以锯齿状外型形成于并突出于该表面。
于一特定实施例，该锐角以锥体外型形成于并突出于该表面。
于一特定实施例，该平面电极为多孔电极。
于一特定实施例，另包括一电子装置，电性连接该平面电极。
于一特定实施例，该平面电极具有亲水性以及该基板具有亲水性。
附图说明
兹配合附图以更佳地说明前述发明内容以及下述的本发明实施方式。
图1本申请实施例1的递送装置的剖面示意图。
图2本申请实施例2的电泵的立体示意图。
图3本申请实施例3-1的电泵的俯视图。
图4形成于平面电极上的尖角的示意图：(a)锥形以及(b)尖形。
图5本申请实施例3-2的电泵的剖面示意图。
图6本申请实施例4的电泵的剖面示意图。
图7本申请实施例5的电泵的剖面示意图。
图8本申请的一替代实施例的递送装置的剖面示意图。
图9具有尖角的平面电极或具平滑表面的平面电极的微递送装置的流量对应时间的示意图，以及使用扫描式电子显微镜拍摄平面电极表面的显像图。
具体实施方式
本申请的技术特征，包含特定特征，揭示于申请专利范围，针对本申请的技术特征，较佳的理解兹配合说明书、依据本申请原理的实施例、和图式将本申请详细说明如下。此外，本说明书揭示的内容可为本领域技术人员所理解并实现，所有不背离发明概念的均等的变更或修改均可为权利要求所涵盖。
本申请说明书及申请专利范围中所述的所有技术性及科学用语，除非另有所定义，皆为本申请所属技术领域技术人员可知晓的定义。其中单数用语「一」、「一个」、「该」、或其近似用语，除非另有说明，皆可指涉多于一个对象。本说明书使用的「或」、「以及」、「和」，除非另有说明，皆指涉「或/和」。此外，用语「包含」、「包括」皆非有所限制的开放式连接词。前述定义仅说明用语定义的指涉而不应解释为对发明目标的限制。除非另有说明，本申请所用的材料皆为市售易于取得。
本说明书和权利要求所提及的序数，例如「第一」、「第二」等，仅用于说明所揭示的组件，而非指称或表示组件之间具有任何执行次序，亦非指称或表示于一组件和另一组件之间的次序、或制程的步骤次序。该些序数仅用于使具有某命名的一组件得以和另一具有相同命名的组件能清楚区分。
另，本说明书用语「上」、「之上」、「上方」、或相似用语指涉一组件与另一组件(例如基板)直接接触，但亦指涉一组件与另一组件(例如基板)不直接接触。
实施例1
图1是本申请实施例1的递送装置1的剖面示意图。如图1所示，该递送装置包括一基板110、一刚性外罩12、一间隔件13、一导管14、和一电子装置15。
一平面电极111和该刚性外罩12设置于该基板110的上表面，以及一腔室由该刚性外罩12和该基板111所界定。该间隔件13配置为：设置于该腔室16内，并将该腔室16间隔形成一上贮槽161和一下贮槽162。该上贮槽161中可填充一治疗药剂。该下贮槽162可填充用于电解的液体反应试剂。该导管14嵌入该刚性外罩12的一开口，并与该上贮槽161形成流体连接。该电子装置15与该平面电极111电性连接，并提供该平面电极111电力。于本实施例，该间隔件13为一隔膜。该基板110、该平面电极111、该导管14、该腔室16、和该间隔件13共同组成本发明的电化学泵，用于递送药物。此外，该间隔件13亦可为一阻挡件，以一橡胶塞所构成。
实施例2
图2是本申请实施例2的电泵的立体示意图。如图2所示，该电化学泵2包括一基板210，以及至少一平面电极211(例如，阴极和阳极)。
该基板210具有一上表面2101。此外，该基板210的构成可为但不限于生物兼容性材料。于本实施例，该基板210是玻璃基板。
该平面电极211设置于该基板210的上表面2101。
实施例3-1
实施例3-1与实施例1和实施例2相似，相同之处不再赘述，相似之处说明如下。图3是本申请实施例3的电泵的剖面图。如图3所示，该电泵3包括一基板310，以及至少一平面电极311。
该平面电极设置于该基板310的上表面3101。此外，于本实施例，该平面电极311具有一第一侧面3111、一第二侧面3112、和一第三侧面3110。至少一尖角3113可自该电化学泵的俯视剖面图被观察。该平面电极311的第三侧面3110定义为连接该第一侧面3111和该第二侧面3112的表面。该第一侧面3111和该第二侧面3112相对，以及该第一侧面3111和该第二侧面3112均连接至该第三侧面3110。
该至少一尖角3113形成于并突出于该第一侧面3111和/或该第二侧面3112。于一特定实施例，自俯视视角观看该平面电极311的尖角3113形成为锯齿状。此外，于本实施例，该平面电极311为多孔电极。但于另一替代实施例，该尖角3113可形成于该第一侧面3111、该第二侧面3112、和该第三侧面3110。
于本发明，该尖角可以传统技术形成。例如，该尖角可通过各向同性或各向异性蚀刻方法所形成。
但该尖角的外型可依据蚀刻方法而改变及调整。例如，该交角可为锥形(图4(a))或尖形(图4(b))。该尖角的锐角角度(θ)可介于0.01-90°。该尖角的宽度(L)可介于0.01-100μm。
实施例3-2
实施例3-2为实施例3-1的替代实施例，相同之处于此不再重述。请参照图5，图5是实施例3-2的电泵的剖面示意图。如图5所示，该电化学泵4包括一基板410以及至少一平面电极411。
该基板410具有一上表面4101。该平面电极411为设置于该基板410的上表面4101。另，于本实施例，该平面电极411具有一顶面4110、一第一侧面4111、一第二侧面4112、和至少一尖角4113。该平面电极411的顶面4110实质上与该基板410的上表面4101平行。该第一侧面4111与该第二侧面4112相对，该第一侧面4111与该第二侧面4112均连接该顶面4110，且实质上与该基板410的上表面4101垂直。
与图3相似，该尖角4113形成于并突出于该第一侧面4111和该第二侧面4112。于本实施例，该平面电极为多孔电极。但，该电化学泵4的侧视剖面图观看，该平面电极411的尖角4113为锯齿状。
此外，参照图3和图5，于图未揭示的实施例，该平面电极411可为多孔电极；于一特定实施例，该尖角4113数量大于1。
实施例4
实施例4与实施例1、2相似，相同之处于此不再重述，相异之处说明如下。图6是实施例4的电泵的剖面示意图。如图6所示，该电化学泵5包括一基板510和至少一平面电极511。
该基板510具有一上表面5101。该平面电极511设置于该基板510的上表面5101。此外，于本实施例，该平面电极511具有一顶面5110、一第一侧面5111、一第二侧面5112、和一底面5114。该底面5114相对于该顶面5110。该顶面5110实质上与该底面5114和该基板510的上表面5101平行。该第一侧面5111与该第二侧面5112相对，以及该第一侧面5111与该第二侧面5112均通过一尖角5113连接该顶面5110。于本实施例，该尖角5113连接该顶面5110以及该第一/第二侧面5111,5112，并具有介于0.01至90°的一角度。此外，于本实施例，该平面电极511可为多孔电极。
另，该顶面5110的面积大于该底面5114的面积，自侧视剖面图观看，形成介于该顶面5110和该第一侧面5111之间以及介于该顶面5110和该第二侧面5112之间的尖角5113。
于其他实施例，该平面电极的外型为倒梯形(图未揭示)。
实施例5
实施例5与实施例1、2相似，相同之处于此不再重述，相异之处说明如下。图7是实施例5的电泵的剖面示意图。如图7所示，该电化学泵6包括一基板610和至少一平面电极611。
该基板610具有一上表面6101。该平面电极611设置于该基板610的上表面6101。此外，于本实施例，该平面电极611具有一顶面6110、一第一侧面6111、一第二侧面6112、以及至少一尖角6113。该顶面6110实质上平行于该基板610的上表面6101。该第一侧面6111相对于该第二侧面6112，以及该第一侧面6111及该第二侧面6112均连接该顶面6110。
自侧视剖面图观看，该尖角6113形成于并突出于该顶面6110。于本实施例自侧剖面图观看，各尖角6113的外型为锥体。但该尖角6113的外型不为本实施例所限。例如，于其他实施例，该尖角6113的外型可相似于尖形(如图4(b)所示)。
实施例6
实施例6与实施例1、2相似，相同之处于此不再重述，相异之处说明如下。图8是实施例7的微递送装置的剖面图。
该微递送装置为药瓶外观，并且实施例1中该基板110的上表面面对该导管14嵌入的开口。但，本实施例的装置具有一开口，该导管14嵌入其中并且该开口不面对该基板。于本实施例，该开口设于实质上平行于该基板110的一方向。此外，本实施例的装置另包括一间隔件13，该间隔件13由隔膜(diaphragm)所制备，作为一阻挡件。
依据本发明，该微递送装置包括具有尖角的一平面电极，相较于无尖角的电极(即相较于平坦表面的电极)，可提供快速的起始速度以及较大的流量。如图9所示，该微递送装置具有带尖角的平面电极，可提供较快速的输液起始速度并具有较大流量。相对地，平坦表面的平面电极仅提供较低的输液起始速度，且流量较小。因此，可观察到带有尖角的电极可显著地改善微递送装置递送药物的效率。图9另包括使用扫描式电子显微镜扫描电极表面的图，显示使用蚀刻方法形成于电极表面的尖角。可自电极表面观察，该尖角通过蚀刻分布于电极表面，并且相邻的尖角间距约为5微米(μm)或更小。
应注意的是，该平面电极的结构系、但不限于图3至图7的实施例所揭示的外型。例如，参照图3至图7，于一些实施例，自俯视角观看该尖角的数量大于一，部分尖角形成于并突出于侧面，并形成为锯齿状，以及自剖面图观看部分尖角形成于并突出于顶面。
例如，参照图5至图7，于一些实施例，该尖角的数量大于一，部分尖角形成于并突出于侧面，并形成为锯齿状，以及自剖面图观看部分尖角形成于并突出于顶面。
例如，参照图3至图6，于一些实施例，该电极为多孔电极，该尖角的数量大于一，自俯视观看部分尖角形成于并突出于侧面，并形成为锯齿状，以及自剖面图观看部分尖角形成于顶面以及侧面之间。
例如，参照图6和图7，于一些实施例，该电极为多孔电极，该尖角的数量大于一，自剖面图观看部分尖角形成于顶面以及侧面之间。
例如，参照图5、图6、和图7，于一些实施例，该尖角的数量大于一，自剖面图观看部分尖角形成于并突出于侧面，并形成为锯齿状，自剖面图观看部分尖角形成于侧面和顶面之间，以及自剖面图观看部分尖角形成于并突出于顶面。
例如，参照图3、图6、和图7，于一些实施例，该尖角的数量大于一，自俯视观看部分尖角形成于并突出于侧面，并形成为锯齿状，自剖面图观看部分尖角形成于侧面和顶面之间，以及自剖面观看部分间角形成于并突出于顶面。
于一些实施例，例如图3，该尖角3113沿实质上垂直于该基板310的上表面3101的一方向所形成。
于其他实施例，例如图5，该尖角4113沿实质上平行于该基板410的上表面4101的一方向所形成。
综上所述，本申请的电化学泵以及递送装置包括平面电极，该平面电极包括尖角，平面电极可产生密集电场并引起大量气体产生(相似于真空中电晕放电(Coronadischarge))，以提供较佳电解效率。
于本说明书实施例揭示的内容，本申请所属领域技术人员可明显得知前述实施例仅为例示而非限制；具本申请所属技术领域技术人员可通过诸多变换、替换而实施，并不与本申请的技术特征有所差异。依据说明书实施例，本申请可有多种变换仍无碍于实施。本说明书提供的权利要求界定本申请的范围，该范围涵盖前述方法与结构及与其相等的发明。

Claims (12)

1.一种微递送装置，包括：
一基板，具有一上表面；
一外罩，设置于该基板的上表面之上，以及定义该外罩和该基板之间的一腔室；
一平面电极，设置于该基板的上表面之上；
一间隔件，设置于该腔室，并将该腔室间隔形成一上贮槽和一下贮槽；以及
一导管，嵌入该外罩的一开口，并与该上贮槽形成流体连接；
其中，至少一锐角形成于该平面电极的表面。
2.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该平面电极具有一第一侧面和于剖面视角相对于该第一侧面的一第二侧面，以及至少一锐角形成于该第一侧面和/或该第二侧面。
3.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该平面电极具有一第一侧面和于剖面视角相对于该第一侧面的一第二侧面，该平面电极另包括连接该第一侧面和该第二侧面的一顶面，以及至少一锐角形成于该顶面。
4.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该平面电极另包括一顶面和相对于该顶面的一底面，该顶面的面积大于该底面的面积，以及于剖面视角该锐角形成于该平面电极的一侧面以及该顶面之间。
5.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该锐角的角度介于0.01-90°。
6.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该锐角的宽度介于0.01-100μm。
7.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该锐角以各向同性或各向异性蚀刻方法所形成。
8.根据权利要求1、2或3其中任一项所述的微递送装置，其中该锐角以锯齿状外型形成于并突出于该表面。
9.根据权利要求1、2或3其中任一项所述的微递送装置，其中该锐角以锥体外型形成于并突出于该表面。
10.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该平面电极多孔电极。
11.根据权利要求1所述的微递送装置，另包括一电子装置，电性连接该平面电极。
12.根据权利要求1所述的微递送装置，其中该平面电极具有亲水性以及该基板具有亲水性。
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