CZ308630B6 - Equipment for preparing functionalized substrates - Google Patents
Equipment for preparing functionalized substrates Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308630B6 CZ308630B6 CZ2019720A CZ2019720A CZ308630B6 CZ 308630 B6 CZ308630 B6 CZ 308630B6 CZ 2019720 A CZ2019720 A CZ 2019720A CZ 2019720 A CZ2019720 A CZ 2019720A CZ 308630 B6 CZ308630 B6 CZ 308630B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- modification
- functionalized substrates
- chamber
- preparation
- preparing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/006—Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
- B05C3/20—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material for applying liquid or other fluent material only at particular parts of the work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
Abstract
Description
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátůEquipment for the preparation of functionalized substrates
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká zařízení pro fúnkcionalizaci substrátů, zejména zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů pro léčebné a/nebo kosmetické.The invention relates to a device for functionalizing substrates, in particular a device for preparing functionalized substrates for medical and / or cosmetic use.
Dosavadní stav technikyPrior art
Ze současného stavu techniky je známa celá řada systémů medicinálních krytů s možností administrace léčiv, a to zejména v oblasti chirurgie a kožní medicíny. Tyto systémy jsou zaměřené na dodávání léčiv v podobě topikální administrace s krátkodobým účinkem nebo doprovodné systémové administrace s možnými vedlejšími efekty. Jejich nevýhodou je to, že neumožňuji personalizaci přípravku podle potřeb konkrétní aplikace.A number of medical cover systems with the possibility of drug administration are known from the current state of the art, especially in the field of surgery and dermatology. These systems focus on drug delivery in the form of topical administration with short-term effect or concomitant systemic administration with possible side effects. Their disadvantage is that I do not allow personalization of the product according to the needs of a particular application.
V dalších patentových dokumentech US 4725271, US 4122158A a US 658222, je popsáno řešení, kde jsou aktivní látky kombinovány s biodegradovatelným materiálem tak, že dochází k jejich zabudování do hmoty biodegradovatelného polymeru ve tvaru vláken, pěn nebo textilie.U.S. Pat. No. 4,725,271, U.S. Pat. No. 4,122,158A and U.S. Pat. No. 6,582,222 describe a solution in which the active ingredients are combined with a biodegradable material by incorporating them into a biodegradable polymer mass in the form of fibers, foams or fabrics.
V patentových dokumentech US 60772100, US 20020061329 a US 5512301 je popsáno řešení, u kterého dochází k enkapsulaci aktivní látky do hydrofilní polymemí hmoty.U.S. Pat. No. 6,072,2100, U.S. Pat. No. 2,001,032,39 and U.S. Pat. No. 5,512,101 describe a solution in which the active substance is encapsulated in a hydrophilic polymeric mass.
V patentovém dokumentu US 20020004063 je popsán systém, kde dochází k aplikaci aktivní látky na ránu. Působením iniciátorů síťování dochází k solidifikaci vrstvy na ráně pacienta a postupnému uvolnění léčiva.U.S. Pat. No. 20020004063 describes a system in which an active substance is applied to a wound. The action of crosslinking initiators solidifies the layer on the patient's wound and gradually releases the drug.
V dalším patentovém dokumentu US 8715736 je popsán systém na bázi lipidů s aktivní látkou, kde je systém přímo aplikován na ránu s cílem dopravy terapeutik přímo k buňkám pomocí penetraci stimulujících peptidů na povrchu částic. Podobný systém pro bezjizvové hojení je popsáno i v patentovém dokumentu WO 2009061417.Another patent document US 8715736 describes a lipid-based system with an active substance, where the system is applied directly to the wound in order to deliver therapeutics directly to the cells by penetrating stimulating peptides on the surface of the particles. A similar system for scar-free healing is described in WO 2009061417.
Další patentový dokument US 20090263468 představuje systém na bázi nanočástic a nábojem organizovaných vrstev pro přichycení systémů na ránu a dopravu léčiv. Obdobný systém je popsaný i v patentovém dokumentu US 20100203144.Another patent document US 20090263468 discloses a system based on nanoparticles and charge-organized layers for attaching systems to wounds and drug delivery. A similar system is described in US 20100203144.
Z patentového dokumentu US 7972616 je znám kompozitní kryt ran na bázi nanovláken a anorganických částic.U.S. Pat. No. 7,972,616 discloses a composite wound cover based on nanofibers and inorganic particles.
Zařízení pro funkcionalizaci vláknitých struktur v lékařství je popsáno v patentu CZ 307805. Toto zařízení sestává alespoň z aplikační jednotky, umístěné ve funkcionalizační komoře, z alespoň jednoho zásobníku účinné látky, z dávkovacího ústrojí a z úložného a/nebo transportního držáku s kapslí, obsahující nosič, kde kapsle jsou pro fixaci v tomto zařízení a/nebo pro transport tímto zařízením uloženy v tomto úložném a/nebo transportním držáku. Aplikační jednotka je vytvořena jako úchyt alespoň jedné aplikační duté jehly, kde tento úchyt jehly a/nebo úložný a/nebo transportní držák kapsle s nosičem jsou upraveny pro vzájemné přiblížení a oddálení, a to v rozsahu, ve kterém aplikační dutá jehla nebo jehly ve vzájemně oddálené poloze vůči úložnému a/nebo transportnímu držáku jsou svým aplikačním hrotem mimo obal i transportní dráhu kapsle a ve vzájemně přiblížené poloze aplikační dutá jehla nebo jehly jsou svým aplikačním hrotem ve stavu protlačení do vnitřního prostoru kapsle, a to v poloze nad horním povrchem substrátu, nebo u povrchu substrátu, nebo nejdále pod rovinu nezatíženého horního povrchu substrátu, a to v poloze, předcházející trvalé deformaci či poškození horního povrchu substrátu. Nevýhodou tohoto zařízení je to, že je relativně pomalé, ale hlavně nedokáže vyrobit kvalitní funkcionalizovaný substrát, který má funkčně homogenní strukturu.A device for functionalizing fibrous structures in medicine is described in patent CZ 307805. This device consists of at least an application unit located in a functionalization chamber, at least one active substance container, a dosing device and a storage and / or transport holder with a capsule containing a carrier. wherein the capsules are stored in said storage and / or transport holder for fixation in this device and / or for transport by this device. The application unit is designed as a holder for at least one application hollow needle, wherein the needle holder and / or the storage and / or transport holder of the capsule with the carrier are adapted to be brought closer and closer to each other, to the extent that the application hollow needle or needles remote from the storage and / or transport holder, the application tip is outside the package and the transport path of the capsule, and in the mutually approximate position the application hollow needle or needles are pushed into the inner space of the capsule by their application tip, above the upper surface of the substrate. or at the surface of the substrate, or furthest below the plane of the unloaded upper surface of the substrate, in a position prior to permanent deformation or damage to the upper surface of the substrate. The disadvantage of this device is that it is relatively slow, but mainly unable to produce a quality functionalized substrate that has a functionally homogeneous structure.
-1 CZ 308630 B6-1 CZ 308630 B6
Výše uvedený stav techniky má celou řadu nevýhod, přičemž jako nejvýraznější se jeví to, že neexistuje zařízení, které by rychle, efektivně, a hlavně kvalitně dokázalo vytvořit fúnkcionalizovaný substrát, přesně personalizovaný, a to vše v místě svého použití.The above-mentioned state of the art has a number of disadvantages, the most significant of which appears to be that there is no device which can quickly, efficiently and above all high-quality create a functionalized substrate, precisely personalized, all at the point of use.
Cílem vynálezu je konstrukce zařízení pro přípravu fúnkcionalizovaných substrátů, které umožní výrobu přesně personalizovaného vysoce kvalitního fůnkcionalizovaného substrátu, nejlépe těsně před jeho aplikací na pacienta.The object of the invention is to design a device for the preparation of functionalized substrates, which will enable the production of a precisely personalized high-quality functionalized substrate, preferably just before its application to the patient.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů, zejména zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů pro léčebné a/nebo kosmetické použití, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje modifikační komoru pro aplikaci modifikačního roztoku, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku, na nosný substrát pomocí tlakového spádu mezi vstupní částí a výstupní částí modifikační komory, přičemž modifikační komora je spojena s modulem pro přípravu modifikačního roztoku obsahujícího nejméně jednu účinnou látku. Modifikační roztok, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku může být adsorbován do nosného substrátu všechen nebo může být adsorbována pouze jeho část a jeho přebytek je odváděn z výstupní části modifikační komory. Velkou výhodou tohoto zařízení je to, že umožňuje jednoduchou a rychlou výrobu funkcionalizovaných substrátů v jednom zařízení, přičemž v jednom zařízení dochází k propojení enkapsulace a fúnkcionalizace. Výhodou je také to, že výroba nanočástic a/nebo mikročástic probíhá v jednom kroku před fúnkcionalizací substrátu, což umožňuje přizpůsobení typu a koncentrace účinné látky, nebo více účinných látek, přesně podle potřeb pacienta. Vzniká tak možnost zcela personalizované terapie s plnou regulací vlastností přímo ošetřujícím personálem. Dle povahy modifikace můžou být jednotlivé součásti zapojené do soustavy s variabilním uspořádáním a počtem.These shortcomings are largely eliminated and the object of the invention is fulfilled by a device for the preparation of functionalized substrates, in particular a device for the preparation of functionalized substrates for medical and / or cosmetic use, according to the invention, which comprises a modifying chamber for applying a modifying solution nanoparticles and / or microparticles containing the encapsulated active substance, on a carrier substrate by means of a pressure drop between the inlet part and the outlet part of the modification chamber, the modification chamber being connected to a module for preparing a modification solution containing at least one active substance. The modification solution, containing nanoparticles and / or microparticles containing the encapsulated active substance, can be adsorbed on the carrier substrate in its entirety or only a part of it can be adsorbed and an excess of it is discharged from the outlet part of the modification chamber. The great advantage of this device is that it allows simple and fast production of functionalized substrates in one device, while in one device the encapsulation and functionalization are connected. It is also an advantage that the production of nanoparticles and / or microparticles takes place in one step before the substrate is functionalized, which allows the type and concentration of the active substance, or more active substances, to be adapted exactly to the patient's needs. This creates the possibility of a completely personalized therapy with full regulation of properties directly by the nursing staff. Depending on the nature of the modification, the individual components may be connected to a system with a variable arrangement and number.
Výhodné je, když zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů dále obsahuje nejméně jeden zdroj pro vytvoření tlakového spádu na vstupu a/nebo výstupu z modifikační komory.Preferably, the device for preparing the functionalized substrates further comprises at least one source for creating a pressure drop at the inlet and / or outlet of the modification chamber.
Výhodné také je, když modul pro přípravu modifikačního roztoku obsahuje nejméně jeden prostředek pro smísení a s ním spojené nejméně dva zásobníky. Podle první varianty je prostředkem pro smísení mikrofluidní čip. Podle druhé varianty je prostředkem pro smísení míchadlo. Nejvýhodněji je prostředek pro smísení modifikační kapaliny založený na vytváření turbulentního proudění v modifikační kapalině. Jedná se zejména o turbulence vytvořené mechanickými mixéry, kde pasivní elementy s geometrií způsobují turbulentní proudění, přičemž zde jde zejména o mikrofluidní mixéry. Dále je možné turbulence vytvářet pomocí působení ultrazvukových vln nebo vibrací, kde ultrazvukové vlny způsobují turbulentní proudění kapaliny. Turbulence lze vytvářet i pomocí míchadel, kde mechanický element způsobuje svým rotačním nebo excentrickým pohybem turbulentní proudění v kapalině. Mikrofluidní čip je s výhodou založený na definovaném míšení nejméně 2 kapalin díky přesnému uspořádaní kapilárních cest pro vedení kapaliny. Mikrofluidní čip je vytvořený z kovového, plastového, keramického nebo skleněného materiálu a šířka kanálů může být 10 až 3000 mikrometrů. Uspořádání tohoto čipu je typicky ve formách T-spojky, X-spojky, koaxiálního spojky nebo další modifikace morfologie. Zásobníkem může být s výhodou dávkovač nebo zásobní nádoba.It is also preferred that the module for preparing the modification solution comprises at least one mixing means and at least two containers connected thereto. According to a first variant, the means for mixing is a microfluidic chip. According to a second variant, the means for mixing is a stirrer. Most preferably, the means for mixing the modification fluid is based on creating a turbulent flow in the modification fluid. These are mainly turbulences created by mechanical mixers, where passive elements with geometry cause turbulent flow, and these are mainly microfluidic mixers. Furthermore, it is possible to create turbulence by the action of ultrasonic waves or vibrations, where the ultrasonic waves cause turbulent fluid flow. Turbulence can also be created by means of stirrers, where the mechanical element causes turbulent flow in the liquid by its rotational or eccentric movement. The microfluidic chip is preferably based on a defined mixing of at least 2 liquids due to the precise arrangement of the capillary paths for fluid conduction. The microfluidic chip is made of metal, plastic, ceramic or glass material and the width of the channels can be 10 to 3000 micrometers. The arrangement of this chip is typically in the form of a T-coupler, X-coupler, coaxial coupler or other morphological modification. The container may preferably be a dispenser or a storage container.
Podle první varianty je zdrojem pro vytvoření tlakového spádu zdroj podtlaku uspořádaný v rozvodné soustavě za modifikační komorou. V tomto případě dochází v části zařízení pro odvod modifikačního roztoku ke generaci podtlaku, přičemž na nosném substrátu vzniká negativní tlakový spád, a vytvoření sil způsobujících nucené proudění modifikačního roztoku z části přivádějící modifikační kapalinu, skrz nosný substrát do části odvádějící modifikační roztok.According to a first variant, the source for creating the pressure drop is a vacuum source arranged in the distribution system behind the modification chamber. In this case, a vacuum is generated in a part of the device for discharging the modifying solution, whereby a negative pressure drop is created on the support substrate, and forces are created causing the modifying solution to flow from the modifying liquid supply part through the supporting substrate to the modifying solution discharging part.
- 2 CZ 308630 B6- 2 CZ 308630 B6
Podle druhé varianty je zdrojem pro vytvoření tlakového spádu zdroj přetlaku směrem k modifikační komoře uspořádaný v rozvodné soustavě před modifikační komorou. V tomto případě, tedy v případě aktivní adheze pomocí přetlaku je generovaný tlak modifikačního roztoku na straně zařízení přivádějící modifikační roztok. Dochází tak k nucenému pohybu modifikačního roztoku skrz nosný substrát do části odvádějící kapalnou složku modifikačního roztoku.According to a second variant, the source for creating the pressure drop is a source of overpressure towards the modification chamber arranged in the distribution system in front of the modification chamber. In this case, i.e. in the case of active adhesion by means of overpressure, the pressure of the modifying solution is generated on the side of the device supplying the modifying solution. Thus, the modification solution is forced to move through the carrier substrate to the part discharging the liquid component of the modification solution.
Dále je výhodné, když modifikační komora obsahuje průchozí aplikační desku, která tvoří mechanickou podporu pro uložení nosného substrátu.It is further preferred that the modification chamber comprises a continuous application plate which forms a mechanical support for accommodating the support substrate.
Výhodné také je, když je modifikační komora dělená, což umožňuje jednoduché vložení nosného substrátu a vyjmutí funkcionalizovaného substrátu.It is also advantageous if the modification chamber is divided, which allows easy insertion of the support substrate and removal of the functionalized substrate.
S výhodou je také výstupní část modifikační komory připojena na rozvodnou soustavu.Preferably, the outlet part of the modification chamber is also connected to the distribution system.
Dále je také výhodné, když modifikační komora obsahuje nejméně jeden prostředek pro formátování substrátu. Formátováním je fyzikálně-chemická změna parametrů substrátu, například oříznutí jeho okrajů, a/nebo jeho prostorové tvarování, a/nebo perforace pro vynětí určitým způsobem tvarované části substrátu, a/nebo stlačování v celé ploše, a/nebo úprava jeho chemických vlastností, zejména úprava pH, a/nebo případně úpravy za účelem zlepšení adhese imobilizovaných částic.Furthermore, it is also advantageous if the modification chamber comprises at least one means for formatting the substrate. Formatting is a physico-chemical change of the parameters of the substrate, for example trimming its edges, and / or its spatial shaping, and / or perforation to remove a certain part of the substrate, and / or compression over the whole surface, and / or modifying its chemical properties, in particular adjusting the pH, and / or optionally adjusting to improve the adhesion of the immobilized particles.
Hlavní výhodou vynálezu je to, že je možné rychle a jednoduše připravit přesně personálně fúnkcionalizovaný substrát přímo na místě jeho použití. Jinak řečeno vynález umožňuje personalizaci léčebného přípravku přesně podle potřeb konkrétní aplikace, tedy přesnou volbu účinné látky, pomocných látek a parametrů nosiče. Pacient tak dostane přesnou terapii s přesným rozložením účinku účinných látek v čase a jejich cílené uvolňování v místě aplikace snižující nežádoucí systémové zatížení při vysokém lokálním účinku. Výhodou je to, že primární fúnkcionalizační formulace využívá kombinaci přímé tvorby nanočástic a/nebo mikročástic kapalnými technikami a fúnkcionalizace substrátů jejich imobilizací na substrát, která je prováděna především adsorpcí. Díky enkapsulaci účinných látek do nanočástic a/nebo mikročástic dojde regulací kinetiky k jejich uvolnění a k prodloužení jejich účinnosti. Imobilizace nanočástic a/nebo mikročástic na substrát zajišťuje jejich umístnění v místě aplikace a zabraňuje jejich skokovému odplavení mimo žádoucí místo působení. Vynález umožňuje přípravu funkcionalizovaných přípravků, a to především pro topikální aplikace medicinální, ale i kosmetické nebo veterinární, s možností personalizace nosiče aplikací rozdílné dávky účinné látky podle potřeb konkrétní aplikace, resp. terapie. Velmi výhodné je, že zadání parametrů fúnkcionalizace může být na zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů provedeno ručně obsluhujícím personálem, formou volby konkrétních parametrů nebo výběrem přednastaveného protokolu. Zadání parametrů fúnkcionalizace může zahrnovat doporučení pro jejich volbu, nebo může být také provedeno na základě automaticky předaných dat z jiného zařízení, jako je například IVD diagnostika nebo zařízení pro screening pokožky. Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů může v závislosti na aktuálním nastavení kontrolovat vhodnost zvolených kombinací a provádět automatizovaně dopočty některých parametrů v závislosti na zadaných parametrech. Zařízení pro přípravu fúnkcionalizovaných substrátů může být také vybaveno rozhraním pro strojové zadání jednotlivých vstupujících složek výsledného fúnkcionalizovaného substrátu, například formou snímače QR kódů nebo čtečky RFID čipů, kdy informace o vstupujících složkách je z obalu odečtena manuálně personálem nebo automatizovaně po umístění datového nosiče obsahujícího příslušnou informaci na definovanou pozici v zařízení.The main advantage of the invention is that it is possible to quickly and easily prepare a precisely personalized functionalized substrate directly at the place of its use. In other words, the invention makes it possible to personalize the therapeutic preparation exactly according to the needs of the particular application, i.e. the precise choice of active substance, excipients and carrier parameters. The patient thus receives a precise therapy with a precise distribution of the effect of the active substances over time and their targeted release at the site of application, reducing the undesired systemic load with a high local effect. The advantage is that the primary functionalization formulation uses a combination of direct formation of nanoparticles and / or microparticles by liquid techniques and functionalization of the substrates by their immobilization on the substrate, which is performed mainly by adsorption. Due to the encapsulation of active substances into nanoparticles and / or microparticles, the regulation of the kinetics will release them and prolong their effectiveness. Immobilization of the nanoparticles and / or microparticles on the substrate ensures their placement at the site of application and prevents them from abruptly flushing out of the desired site of action. The invention enables the preparation of functionalized preparations, especially for topical medical applications, but also cosmetic or veterinary applications, with the possibility of personalizing the carrier by applying different doses of active substance according to the needs of a particular application, resp. therapy. It is very advantageous that the input of the functionalization parameters can be performed manually on the device for the preparation of functionalized substrates by the operating personnel, in the form of the selection of specific parameters or by selecting a preset protocol. Entering functionalization parameters may include recommendations for their selection, or may also be performed based on automatically transmitted data from another device, such as an IVD diagnostic or skin screening device. Depending on the current settings, the device for the preparation of functionalized substrates can check the suitability of the selected combinations and perform automatic calculations of some parameters depending on the entered parameters. The device for preparation of functionalized substrates can also be equipped with an interface for machine input of individual input components of the resulting functionalized substrate, for example in the form of QR code reader or RFID chip reader, where input component information is read manually from the package or automatically after placing a data carrier containing the relevant information to a defined position in the device.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje schematicky zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů pro fúnkcionalizaci substrátů s třemi lineárními dávkovači, jedním míchadlem a jedním mikrofluidním čipem a obr. 2 znázorňuje v detailuThe invention will be further elucidated by means of the drawing, in which Fig. 1 shows schematically an apparatus for preparing functionalized substrates for functionalizing substrates with three linear dispensers, one stirrer and one microfluidic chip, and Fig. 2 shows in detail
-3CZ 308630 B6 modifikační komoru pro toto zařízení, obr. 3 znázorňuje schematicky zařízení pro přípravu fúnkcionalizovaných substrátů s dvěma lineárními dávkovači, dvěma zásobními nádobami, jedním míchadlem a jedním mikrofluidním čipem a obr. 4 znázorňuje v detailu modifikační komoru pro toto zařízení, a obr. 5 znázorňuje schematicky zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů s třemi lineárními dávkovači, a jedním mikrofluidním čipem a obr. 6 znázorňuje v detailu modifikační komoru pro toto zařízení.Fig. 3 shows schematically a device for preparing functionalized substrates with two linear dispensers, two storage vessels, one stirrer and one microfluidic chip, and Fig. 4 shows in detail a modification chamber for this device, and Fig. 3 shows in detail a modification chamber for this device; Fig. 5 shows schematically a device for preparing functionalized substrates with three linear dispensers, and one microfluidic chip, and Fig. 6 shows in detail a modification chamber for this device.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Příklad 1Example 1
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 pro léčebné a/nebo kosmetické (obr. 1, obr. 2) použití obsahuje modifikační komoru 1 pro aplikaci modifikačního roztoku, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku, na nosný substrát 6 pomocí tlakového spádu mezi vstupní částí 16 a výstupní částí 17 modifikační komory 1, přičemž modifikační komora 1 je spojena s modulem 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahujícího nejméně jednu účinnou látku. Nosný substrát 6 je v modifikační komoře 1 umístěn v pouzdru 18.The device for preparing functionalized substrates 7 for medical and / or cosmetic use (Fig. 1, Fig. 2) comprises a modification chamber 1 for applying a modification solution, containing nanoparticles and / or microparticles containing encapsulated active substance, to a carrier substrate 6 by means of a pressure drop between the inlet part 16 and the outlet part 17 of the modification chamber 1, the modification chamber 1 being connected to a module 3 for preparing a modification solution containing at least one active substance. The support substrate 6 is housed in a housing 18 in the modification chamber 1.
Modul 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahuje dva prostředky 4 pro smísení a s nimi spojené dva zásobníky 5. Prostředky 4 pro smísení jsou míchadlo 9 a mikrofluidní čip 8. Zásobníky 5 jsou dva ze tří lineárních dávkovačů 10. Třetí lineární dávkovač 10 je spojen přímo s modifikační komorou 1 pro dávkování pomocných látek.The module 3 for preparing the modification solution comprises two means 4 for mixing and two containers 5 connected to them. The means 4 for mixing are a stirrer 9 and a microfluidic chip 8. The containers 5 are two of three linear dispensers 10. The third linear dispenser 10 is connected directly to the modifier. chamber 1 for dosing excipients.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje zdroje 2 pro vytvoření tlakového spádu na vstupu a výstupu z modifikační komory L Zdrojem 2 pro vytvoření tlakového spádu před modifikační komorou 1 jsou lineární dávkovače 10. Zdrojem 2 pro vytvoření tlakového spádu, přesněji pro vytvoření podtlaku, uspořádaným v rozvodné soustavě 13 za modifikační komorou 1 je vývěva.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises sources 2 for creating a pressure drop at the inlet and outlet of the modification chamber L. The source 2 for creating a pressure drop in front of the modification chamber 1 are linear dispensers 10. Source 2 for creating a pressure drop, more precisely for creating a vacuum there is a pump in the distribution system 13 behind the modification chamber 1.
Modifikační komora 1 obsahuje průchozí aplikační desku 15 pro uložení nosného substrátu 6.The modification chamber 1 comprises a continuous application plate 15 for accommodating the support substrate 6.
Vstupní část 16 i výstupní část 17 i modifikační komory 1 jsou připojeny na rozvodnou soustavu 13. Na konci rozvodné soustavy 13, za modifikační komorou 1, je umístěna jímací nádoba 19.Both the inlet part 16 and the outlet part 17 and the modification chamber 1 are connected to the distribution system 13. At the end of the distribution system 13, behind the modification chamber 1, a collecting vessel 19 is located.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje neznázoměnou řídicí jednotku.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises a control unit (not shown).
Zařízení pro přípravu fúnkcionalizovaných substrátů 7 umožňuje automatizované nebo poloautomatizované umístění pouzdra 18 s nosným substrátem 6 na cílovou pozici v modifikační komoře 1 po vložení správně orientovaného pouzdra 18 s nosným substrátem 6 do neznázoměného portu na vnější straně zařízení.The device for preparing functionalized substrates 7 allows automated or semi-automated placement of the support substrate housing 18 at the target position in the modification chamber 1 after inserting a correctly oriented support substrate housing 18 into a port (not shown) on the outside of the device.
Příklad 2Example 2
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 pro léčebné a/nebo kosmetické použití (obr. 3, obr. 4) obsahuje modifikační komoru 1 pro aplikaci modifikačního roztoku, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku, na nosný substrát 6 pomocí tlakového spádu mezi vstupní částí 16 a výstupní částí 17 modifikační komory 1, přičemž modifikační komora 1 je spojena s modulem 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahujícího nejméně jednu účinnou látku.The device for the preparation of functionalized substrates 7 for medical and / or cosmetic use (Fig. 3, Fig. 4) comprises a modification chamber 1 for applying a modification solution, containing nanoparticles and / or microparticles containing encapsulated active substance, to a carrier substrate 6 by pressure drop. between the inlet part 16 and the outlet part 17 of the modification chamber 1, the modification chamber 1 being connected to a module 3 for preparing a modification solution containing at least one active substance.
Modul 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahuje dva prostředky 4 pro smísení. Prostředky 4 pro smísení jsou míchadlo 9 a mikrofluidní čip 8. Míchadlo 9 je spojeno se dvěma zásobníky 5,The module 3 for preparing the modification solution contains two means 4 for mixing. The means 4 for mixing are a stirrer 9 and a microfluidic chip 8. The stirrer 9 is connected to two reservoirs 5,
-4CZ 308630 B6 kterými jsou dvě zásobní nádoby 11. Mikrofluidní čip 8 je spojen dvěma zásobníky 5, kterými jsou dva lineární dávkovače 10.-4GB 308630 B6 which are two storage containers 11. The microfluidic chip 8 is connected by two containers 5, which are two linear dispensers 10.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje zdroje 2 pro vytvoření tlakového spádu na vstupu a výstupu z modifikační komory L Zdrojem 2 pro vytvoření tlakového spádu před modifikační komorou J. jsou lineární dávkovače 10 a peristaltické čerpadlo umístěné v rozvodné soustavě 13 před míchadlem 9.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises sources 2 for creating a pressure drop at the inlet and outlet of the modification chamber L. The source 2 for creating a pressure drop in front of the modification chamber J are linear dispensers 10 and a peristaltic pump located in the distribution system 13 in front of the stirrer 9.
Zdrojem 2 pro vytvoření tlakového spádu, přesněji pro vytvoření podtlaku, uspořádaným v rozvodné soustavě 13 za modifikační komorou J. je vývěva.The source 2 for creating a pressure drop, more precisely for creating a vacuum, arranged in the distribution system 13 behind the modification chamber J. is a vacuum pump.
Modifikační komora 1 obsahuje průchozí aplikační desku 15 pro uložení nosného substrátu 6. Modifikační komora 1 je dělená.The modification chamber 1 comprises a continuous application plate 15 for accommodating the support substrate 6. The modification chamber 1 is divided.
Vstupní část 16 i výstupní část 17 i modifikační komory 1 jsou připojeny na rozvodnou soustavu 13. Na konci rozvodné soustavy 13. za modifikační komorou 1, je umístěna jímací nádoba 19.Both the inlet part 16 and the outlet part 17 and the modification chamber 1 are connected to the distribution system 13. At the end of the distribution system 13 behind the modification chamber 1, a collecting vessel 19 is located.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje neznázoměnou řídicí jednotku.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises a control unit (not shown).
Nosný substrát 6 se do modifikační komory 1 vkládá na neznázoměné manipulační desce po vynětí z transportního obalu. Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 umožňuje i provoz ve sterilním prostředí, přičemž obsahuje neznázoměnou doplňkovou sterilizaci části modifikační komory 1, kterou je germicidní lampa.The carrier substrate 6 is inserted into the modification chamber 1 on a handling plate (not shown) after removal from the transport package. The device for the preparation of functionalized substrates 7 also enables operation in a sterile environment, while it includes an additional sterilization (not shown) of a part of the modification chamber 1, which is a germicidal lamp.
Příklad 3Example 3
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 pro léčebné a/nebo kosmetické použití (obr. 5, obr. 6) obsahuje modifikační komoru 1 pro aplikaci modifikačního roztoku, s obsahem nanočástic a/nebo mikročástic obsahujících enkapsulovanou účinnou látku, na nosný substrát 6 pomocí tlakového spádu mezi vstupní částí 16 a výstupní částí 17 modifikační komory 1, přičemž modifikační komora 1 je spojena s modulem 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahujícího nejméně jednu účinnou látku.The device for preparing functionalized substrates 7 for medical and / or cosmetic use (Fig. 5, Fig. 6) comprises a modification chamber 1 for applying a modification solution, containing nanoparticles and / or microparticles containing encapsulated active substance, to a carrier substrate 6 by means of a pressure drop between the inlet part 16 and the outlet part 17 of the modification chamber 1, the modification chamber 1 being connected to a module 3 for preparing a modification solution containing at least one active substance.
Modul 3 pro přípravu modifikačního roztoku obsahuje jeden prostředek 4 pro smísení a s ním spojené dva zásobníky 5. Prostředkem 4 pro smísení je mikrofluidní čip 8. Zásobníky 5 jsou dva ze tří lineárních dávkovačů 10. Třetí lineární dávkovač 10 je spojen přímo s modifikační komorou 1 pro dávkování pomocných látek.The module 3 for preparing the modification solution comprises one means 4 for mixing and two containers 5 connected to it. The means 4 for mixing is a microfluidic chip 8. The containers 5 are two of three linear dispensers 10. The third linear dispenser 10 is connected directly to the modification chamber 1. dosing of excipients.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje zdroj 2 pro vytvoření tlakového spádu na vstupu do modifikační komory J_. Zdrojem 2 pro vytvoření tlakového spádu před modifikační komorou 1 jsou lineární dávkovače JO. Na vytvoření tlakového spádu se spolupodílí gravitace.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises a source 2 for creating a pressure drop at the inlet to the modification chamber J. The source 2 for creating a pressure drop in front of the modification chamber 1 are linear dispensers JO. Gravity contributes to the creation of the pressure drop.
Modifikační komora 1 obsahuje průchozí aplikační desku 15 pro uložení nosného substrátu 6. Modifikační komora 1 je dělená.The modification chamber 1 comprises a continuous application plate 15 for accommodating the support substrate 6. The modification chamber 1 is divided.
Vstupní část 16 i výstupní část 17 modifikační komory 1 jsou připojeny na rozvodnou soustavu 13. Na konci rozvodné soustavy 13, za modifikační komorou 1, je umístěna jímací nádoba 19.The inlet part 16 and the outlet part 17 of the modification chamber 1 are connected to the distribution system 13. At the end of the distribution system 13, behind the modification chamber 1, a collecting vessel 19 is located.
Zařízení pro přípravu funkcionalizovaných substrátů 7 dále obsahuje neznázoměnou řídicí jednotku.The device for preparing functionalized substrates 7 further comprises a control unit (not shown).
-5CZ 308630 B6-5GB 308630 B6
Modifíkační komora 1 obsahuje prostředek pro formátování funkcionalizovaného substrátu?, kterým je výsekový nástroj, který po uzavření komory provede tvarový výřez funkcionalizovaného substrátu 7 do požadovaného tvaru.The modifying chamber 1 comprises means for formatting the functionalized substrate 7, which is a cutting tool which, after closing the chamber, makes a shaped cut-out of the functionalized substrate 7 into the desired shape.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení pro přípravu fůnkcionalizovaných substrátů, podle vynálezu lze zejména využít pro výrobu fůnkcionalizovaných přípravků v oblasti materiálů pro medicínu, veterinární péči a ίο kosmetiku.The device for the preparation of functionalized substrates according to the invention can be used in particular for the production of functionalized preparations in the field of materials for medicine, veterinary care and cosmetics.
Claims (12)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019720A CZ2019720A3 (en) | 2019-11-23 | 2019-11-23 | Equipment for preparing functionalized substrates |
| PCT/CZ2020/000049 WO2021098892A1 (en) | 2019-11-23 | 2020-11-11 | Device for the preparation of functionalised substances |
| EP20816380.8A EP4061381A1 (en) | 2019-11-23 | 2020-11-11 | Device for the preparation of functionalised substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019720A CZ2019720A3 (en) | 2019-11-23 | 2019-11-23 | Equipment for preparing functionalized substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ308630B6 true CZ308630B6 (en) | 2021-01-13 |
| CZ2019720A3 CZ2019720A3 (en) | 2021-01-13 |
Family
ID=73646027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019720A CZ2019720A3 (en) | 2019-11-23 | 2019-11-23 | Equipment for preparing functionalized substrates |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4061381A1 (en) |
| CZ (1) | CZ2019720A3 (en) |
| WO (1) | WO2021098892A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ28744U1 (en) * | 2015-06-25 | 2015-10-26 | Ing Medical S.R.O. | Device for functionalization of fibrous structures in medicine |
| CZ28798U1 (en) * | 2015-09-16 | 2015-11-10 | ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze UniverzitnĂ centrum energeticky efektivnĂch budov | Wooden composite post |
| CZ2015439A3 (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | Ing Medical S.R.O. | Device to functionalize fibrous structures in medicine and method of operation thereof |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US658222A (en) | 1900-06-23 | 1900-09-18 | Charles F Wildey Jr | Water-closet bowl. |
| US4122158A (en) | 1976-09-23 | 1978-10-24 | Alza Corporation | Topical therapeutic preparations |
| US4725271A (en) | 1983-10-17 | 1988-02-16 | Enquay Pharmaceutical Associates | Synthetic resin matrix drug storage and topical drug delivery dressing for veterinary usage |
| IL105529A0 (en) | 1992-05-01 | 1993-08-18 | Amgen Inc | Collagen-containing sponges as drug delivery for proteins |
| US6528086B2 (en) | 1999-09-28 | 2003-03-04 | Zars, Inc. | Methods and apparatus for drug delivery involving phase changing formulations |
| US6635272B2 (en) | 2000-11-09 | 2003-10-21 | Richard N. Leaderman | Wound dressing and drug delivery system |
| US7972616B2 (en) | 2003-04-17 | 2011-07-05 | Nanosys, Inc. | Medical device applications of nanostructured surfaces |
| CN101046472A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-03 | 成都夸常医学工业有限公司 | Biochip and its prepn process and the rit therewith |
| WO2009025955A1 (en) | 2007-08-23 | 2009-02-26 | University Of Virginia Patent Foundation | Immobilized metallic nanoparticles as unique materials for therapeutic and biosensor applications |
| CN101917846B (en) | 2007-11-06 | 2014-06-25 | 圣诺制药公司 | Multi-targeted RNAI therapeutics for scarless wound healing of skin |
| WO2009097508A2 (en) | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Mcanulty, Jonathan | Methods and compositions for wound healing |
| US8715736B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-05-06 | Florida Agricultural And Mechanical University | Nanoparticle formulations for skin delivery |
| KR102351838B1 (en) * | 2013-08-05 | 2022-01-18 | 트위스트 바이오사이언스 코포레이션 | De novo synthesized gene libraries |
| WO2019006044A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Nearly 2d electronic microparticles |
| CN208815156U (en) * | 2018-04-17 | 2019-05-03 | 中南大学 | System is prepared in situ in a kind of biochip |
-
2019
- 2019-11-23 CZ CZ2019720A patent/CZ2019720A3/en unknown
-
2020
- 2020-11-11 EP EP20816380.8A patent/EP4061381A1/en active Pending
- 2020-11-11 WO PCT/CZ2020/000049 patent/WO2021098892A1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ28744U1 (en) * | 2015-06-25 | 2015-10-26 | Ing Medical S.R.O. | Device for functionalization of fibrous structures in medicine |
| CZ2015439A3 (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | Ing Medical S.R.O. | Device to functionalize fibrous structures in medicine and method of operation thereof |
| CZ28798U1 (en) * | 2015-09-16 | 2015-11-10 | ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze UniverzitnĂ centrum energeticky efektivnĂch budov | Wooden composite post |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4061381A1 (en) | 2022-09-28 |
| WO2021098892A1 (en) | 2021-05-27 |
| CZ2019720A3 (en) | 2021-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chin et al. | Additive manufacturing of hydrogel-based materials for next-generation implantable medical devices | |
| US7585369B2 (en) | Apparatus for coating medical devices | |
| Tarbox et al. | An update on coating/manufacturing techniques of microneedles | |
| CN103826680B (en) | Fluid cartridge and dispenser device | |
| KR100430703B1 (en) | Corneal transplantation device for drug release | |
| EP2244746B1 (en) | Wound dressing with uniform distribution | |
| JP4574120B2 (en) | Convection increasing drug delivery device and method of use | |
| CN107660138B (en) | Microneedle system for delivering liquid formulations and method for manufacturing microneedle system | |
| CN102715984A (en) | Self contained wound dressing with micropump | |
| JP2010538682A (en) | Topical skin delivery device for nitric oxide delivery | |
| IE52601B1 (en) | Drug administration device | |
| DK159379B (en) | PARENTERAL ADMINISTRATION | |
| CZ308630B6 (en) | Equipment for preparing functionalized substrates | |
| Kiryukhin | Active drug release systems: Current status, applications and perspectives | |
| Ozyilmaz et al. | An overview on the advantages and limitations of 3D printing of microneedles | |
| Alshammari et al. | An update on microneedle in insulin delivery: quality attributes, clinical status and challenges for clinical translation | |
| US9101895B2 (en) | System for mixing and dispersing microbubble pharmaceuticals | |
| US20130040043A1 (en) | Method of coating medical devices including application of peptide linker coating | |
| US20050152950A1 (en) | Method and apparatus for macromolecular delivery using a coated membrane | |
| CN110300609A (en) | The method and apparatus of hydrogel are ruptured before delivering by needle | |
| JP2018088995A (en) | Method of manufacturing medical transdermal absorption sheet | |
| WO2012101634A2 (en) | A two-step multi-dose medicament dispenser | |
| EP4021533A1 (en) | A cartridge for mixing a liquid intended for intracorporeal use | |
| EP3785792A1 (en) | A cartridge for mixing a liquid intended for intracorporeal use | |
| US20130040044A1 (en) | Method of coating medical devices including application of hydroxyapatite coating |