CN1887374A

CN1887374A - 微针阵列贴片的声波进针系统

Info

Publication number: CN1887374A
Application number: CN 200610040876
Authority: CN
Inventors: 徐百; 高云华
Original assignee: NASHENG MICROELECTRONIC (SUZHOU) CO Ltd
Current assignee: NASHENG MICROELECTRONIC (SUZHOU) CO Ltd
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2026-07-27
Also published as: CN100544790C

Abstract

本发明公开了一种微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：包括固定圈、声波振动发生器，所述固定圈的内缘下部设有向内伸展的固定环片，声波振动发生器伸入固定圈内，下端经垫片与固定环片定位，垫片底面粘贴有定位贴片，构成微针阵列贴片安装位；其中，所述声波振动发生器的工作频率为10H_z～100KH_z，输出功率小于60W，所述固定环片的设置位置使得黏附性贴片至固定圈底面的距离大于对应微针阵列贴片的高度。本发明可减小患者痛点附近的不适感，在各种性质的皮肤上扎入的深度保持一致，避免皮肤不同带来的差异。

Description

微针阵列贴片的声波进针系统

技术领域

本发明涉及一种与经皮给药技术相关的装置，尤其是一种使增强经皮给药渗透性的微针阵列芯片可重复性扎入皮肤角质层的装置。

背景技术

目前大多数药物以片剂、胶囊等形式口服给药。然而由于药物在胃肠中的降解和肝脏的首过效应，许多口服药物在达到作用部位之前已经大部分或全部失效。另外一种常见的给药方式是能够使药物穿透生物屏障(如皮肤、粘膜、血管障壁)的注射给药，包括皮下注射和静脉输入。这种方法虽然有效，但是打针会给患者带来额外的疼痛，在注射点容易造成皮肤局部损伤、出血，同时因为伤口是一个感染点，会增加疾病传染的危险。注射也要求由受过训练的人操作，因此不适合需要长期和控制连续给药的患者。

一类新型的给药方法是透皮给药，可以避免上述缺点。透皮给药是指在皮肤表面给药，使药物以接近恒定速度通过皮肤各层，经毛细血管吸收进入体循环产生全身或局部治疗作用，该类制剂通常称为透皮贴剂。在原理上透皮给药与皮下注射或静脉输入给药是同一种投药方法。透皮给药应用于治疗皮肤局部或全身疾病，比其他剂型具有更加安全、稳定和病人适应性好的优点。其中被动透皮给药技术是以单纯的浓度梯度为驱动力使药物扩散透过皮肤进入血流产生药效，扩散速率取决于药物分子的大小和亲水性以及穿过角质层的浓度梯度。药物透过皮肤最主要的屏障是皮肤的角质层，由于皮肤对大多数药物的渗透性很低，通过被动扩散能够有效地穿过皮肤发挥药效的药物很少。因此寻找促进药物透皮吸收办法是开发透皮给药系统技术的关键问题之一。

为增进药物透皮渗透性，人们开始采用机械方法使皮肤角质层产生微孔和破裂。这种机械方法是借助一种带有许多微突起、微钉或微针的器件作用于皮肤造成皮肤最小程度的创伤而使药物进入体内。这些微针一类是空心的，另一类是实心的，通常是由复数个微突起排列而成的微针阵列。

这些微针阵列器件能够显著改善药物经皮渗透性，其扎入皮肤的方法通常有两种，一种是手扎，一种是自动进针器，类似于指尖采血时使用的自动采血器。用手将微针扎入皮肤的最大缺点是每个人使用时力度不同，导致扎入的深度有显著性差异，即使是同一个人，也会因为每次扎的力度有差异而导致进针深度不同。使用自动进针器因为是在一定力度下瞬间将微针阵列扎入皮肤，会有以下缺点：(1)因为皮肤性质不同，扎入的深度不同；(2)要想让针扎的深一些，需要有比较大的弹力，在创伤附近有不适感。为了使微针阵列扎入皮肤后能够停留在皮肤上，美国Alza公司在美国专利6855131B2中公开了一种微针固定器，与自动进针器自成一体。该进针器能够改进进针的重复性，但是不能解决因皮肤不同而带来的差异。但是无论是手扎还是自动进针器都需要一定的力度才能使微针阵列扎入皮肤，由于高分子材料和一些金属材料的微针阵列通常有韧性但硬度不足，很难扎入皮肤或容易产生弯曲。

发明内容

本发明目的是提供一种利用声波震动使微针阵列贴片扎入皮肤的系统，利用声波震动效率及幅度将微针阵列扎入皮肤内，使用方便且减小患者不适感，同时在一定时间内，可保持扎针深度一致，提高扎针精度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微针阵列贴片的声波进针系统，包括固定圈、声波振动发生器，所述固定圈的内缘下部设有向内伸展的固定环片，声波振动发生器伸入固定圈内，下端经凝胶垫片与固定环片定位，凝胶垫片底面粘贴有定位贴片，构成微针阵列贴片安装位；其中，所述声波振动发生器的工作频率为10HZ～100KHZ，输出功率小于60W，所述固定环片的设置位置使得定位贴片至固定圈底面的距离大于对应微针阵列贴片的高度。

上述技术方案中，所述声波振动发生器可采用现有技术构建，只要其工作频率在10Hz～100KHz之间，而输出功率小于60W即可，声波振动发生器被封闭在一个壳体内；使用时，在定位贴片上粘贴微针阵列贴片，为获得较好的效果，微针阵列贴片中的微针采用实心针，以硅、金属或是高分子聚合物等材料制成，微针的高度在50～250微米，针尖直径小于10微米，微针之间等距离排列，间距为200-1000微米，微针形状可以是圆锥形、多锥型、或者底部为圆柱型或多边柱型、上部为圆锥形、多锥型，微针阵列贴片的针尖位于固定圈底面上方，即为微针的长度小于固定环片到固定圈底面的距离，在扎针时，利用皮肤的弹性，将固定圈挤压皮肤，使微针的针尖接触皮肤表面，然后通过声波振动发生器产生的微小震动将微针阵列一点点扎入皮肤内，实现表皮扎针。

上述技术方案中，所述固定环片至固定圈底端的距离为1～5毫米，固定环片的厚度为300～500微米。

优选的方案是，所述固定环片至固定圈底端的距离为1.5～3毫米。

上述技术方案中，所述声波振动发生器的直径为1～5厘米，其外表面光滑，并设置有抗腐蚀性材料层，容易去污擦洗，适于反复使用。

优选的声波振动发生器的工作频率为200Hz～20KHz。

上述技术方案中，所述固定圈与声波振动发生器之间通过螺纹连接固定，固定圈的内缘设有内螺纹，声波振动发生器的外表面上设有与其配合的外螺纹，实现螺纹连接。

另一种固定连接方式为，所述固定圈顶端设有向内弯折的突起，对应于突起处的声波振动发生器外表面上设有凹槽，构成卡合连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.由于本发明利用声波振动发生器的震动频率与振幅带动微针阵列贴片产生振动，通过每秒数百至数万次以上的微小震动将微针阵列一点点扎入皮肤内，如此可减小患者痛点附近的不适感；

2.由于微针的高度是一定的，从而可保持在一定时间内使用时，微针在各种不同性质的皮肤上扎入的深度一致，避免皮肤不同带来的差异。

附图说明

附图1为本发明实施例一的结构剖视示意图(声波振动发生器未剖开)；

附图2为图1粘贴微针阵列后的结构示意图；

附图3为图2的仰视图；

附图4为实施例二中具体使用例中的血药浓度曲线。

其中：10、声波振动发生器；20、垫片；30、微针阵列贴片；32、定位贴片；40、固定圈；41、固定环片；42、突起。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见附图1至附图3所示，一种微针阵列贴片的声波进针系统，包括固定圈40、声波振动发生器10，所述固定圈40的内缘下部设有向内伸展的固定环片41，声波振动发生器10伸入固定圈40内，下端经凝胶垫片20与固定环片41定位，凝胶垫片20底面粘贴有黏附性的定位贴片32，构成微针阵列贴片安装位；其中，所述声波振动发生器10的工作频率为10Hz～100KHz，输出功率小于60W，直径为1～3厘米，其外表面光滑，外表面上设置有抗腐蚀性材料层；所述固定环片41至固定圈40底端的距离为1～5毫米，固定环片41的厚度为300～500微米。所述固定圈40顶端设有向内弯折的突起42，对应于突起处的声波振动发生器外表面上设有凹槽，两者间构成卡合连接。

本实施例中，所说的固定套可以是塑料材质，也可以是金属如不锈钢材料制成。凝胶垫片是具有一定硬度的垫片，震动后不变形，可以使用商品化的凝胶垫片。凝胶垫片的使用是为了在传感器和微针阵列贴片特别是硅材料的微针阵列贴片之间加一道缓冲，可以防止硅片被损坏。微针阵列贴片30可以通过双面胶一面粘在凝胶贴片上。也可以是单面黏附性的胶直接贴在固定圈的固定环片上。固定环片至固定圈底部的一段能起到固定皮肤的作用，防止整个传感器在震动过程中因发生位移而导致微针折断。微针材质可以是单晶硅，金属或高分子聚合物。通常，适合使用的微针阵列高度在50-250微米，针尖直径小于10微米，微针之间等距离排列，间距为200-1000微米，微针形状可以是圆锥形、多锥型、或者底部为圆柱型或多边柱型、上部为圆锥形、多锥型。

实施例二：一种微针阵列贴片的声波进针系统，包括固定圈、声波振动发生器，所述固定圈的内缘下部设有向内伸展的固定环片，声波振动发生器伸入固定圈内，下端经凝胶垫片与固定环片定位，凝胶垫片底面粘贴有定位贴片，构成微针阵列贴片安装位；其中，所述声波振动发生器的工作频率为200Hz～20KHz，输出功率小于60W，直径为0.5～10厘米，其外表面光滑，外表面上设置有抗腐蚀性材料层；所述固定环片至固定圈底端的距离为1～3毫米，固定环片的厚度为300～500微米。所述固定圈与声波振动发生器之间通过螺纹连接固定。

本实施例的一个具体使用例为：

声波振动发生器震动频率为500Hz，声波振动发生器的壳体直径2cm。一个直径为1.9mm、厚度为1mm的凝胶垫片通过双面胶粘在壳体下底面。一个八面锥形实心微针阵列芯片：尺寸为1cm×1cm、微针高度为160微米，芯片底片的厚度0.4mm，通过双面胶粘在凝胶垫片中央。一个内径为2cm、外径为2.2cm的固定圈通过螺旋的方式固定在声波振动发生器壳体上，该固定圈为不锈钢材料。在固定圈内距离底边2mm处有一个厚度为0.5mm的环状薄片，薄片宽度为5mm，与固定圈为一体结构。将该声波进针器作用于皮肤1分钟，移走进针器将含有50μg FITC-干扰素的药物贴片贴在皮肤处理处24小时，移走药物贴片。其血药浓度曲线如图4。

Claims

1.一种微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：包括固定圈[40]、声波振动发生器[10]，所述固定圈的内缘下部设有向内伸展的固定环片[41]，声波振动发生器伸入固定圈内，下端经垫片[20]与固定环片[41]定位，垫片底面粘贴有定位贴片[32]，构成微针阵列贴片安装位；其中，所述声波振动发生器[10]的工作频率为10Hz～100KHz，输出功率小于60W，所述固定环片[41]的设置位置使得定位贴片至固定圈底面的距离大于对应微针阵列贴片的高度。

2.根据权利要求1所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述固定环片至固定圈底端的距离为1～5毫米，固定环片的厚度为300～500微米。

3.根据权利要求2所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述固定环片至固定圈底端的距离为1.5～3毫米。

4.根据权利要求1所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述声波振动发生器的直径为0.5～10厘米，其外表面光滑，外表面上设置有抗腐蚀性材料层。

5.根据权利要求1所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述声波振动发生器的工作频率为200Hz～20KHz。

6.根据权利要求1所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述固定圈与声波振动发生器之间通过螺纹连接固定。

7.根据权利要求1所述的微针阵列贴片的声波进针系统，其特征在于：所述固定圈顶端设有向内弯折的突起，对应于突起处的声波振动发生器外表面上设有凹槽，构成卡合连接。