DE69113706T2

DE69113706T2 - Durch Elektrizität unterstützte transdermale Verabreichungsvorrichtung und Verfahren zur Erneuerung der Vorrichtung.

Info

Publication number: DE69113706T2
Application number: DE69113706T
Authority: DE
Inventors: C Randolph Bock; Burton H Sage
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Vyteris Inc
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: CA2048074C; AU7802791A; MX167515B; AU632976B2; EP0468430A2; DE69113706D1; EP0468430B1; ATE128879T1; DK0468430T3; JPH04236969A; IE75058B1; EP0468430A3; ES2077738T3; IE911799A1; JPH0579345B2; NZ238296A; US5037381A; BR9102718A; ZA914131B

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mittel zum Aufladen und Wiederbeschicken mit Arzneimitteln einer Vorrichtung für elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung, und bezieht sich insbesondere auf das Ersetzen einer verbrauchbaren Anode und ihrer Elektrolytanteile einer Luftbatterie zusammen mit der Lösung von Molekülen, die in einem Einwegteil der Vorrichtung transportiert werden soll.

2. Hintergrund

In einer Vorrichtung zum elektrisch unterstützen Transport wird eine Stromquelle benötigt, und das ist es, was eine derartige Vorrichtung von einem passiven transdermalen Zuführungssystem unterscheidet. Demgemäß kann der Transport von Molekülen in Lösung in aktiven transdermalen Zuführungssystemen gesteuert werden. Viele Arzneimittelzumischungen werden besser auf gesteuerte Weise, gemäß dem Bedarf des Körpers, basierend auf dem Abbau-Metabolismus, Serum-Mengen und dergleichen, zugeführt.
Typischerweise wurden Batterien als Teil der Stromquellen- Schaltung von transdermalen Zuführungssystemen verwendet. Erste Systeme wiesen die Batterie als Teil der Elektroden auf; als Batterie wurde die Verwendung einer Kupfer-Elektrode auf einer Seite des Körpers und einer Zink-Elektrode auf der anderen Seite mit Elektrolyt vorgeschlagen. In den US Patenten 222 276 und 770 014 werden Elektroden-Batterie-Kombinationen erklärt. Batteriestrom treibt die Arzneimittelzumischung oder ein leitfähiges Salz in den Körper. Die Zink- und Kupferelektroden der Batterie wiesen in dem früheren Patent eine konzentrische Anordnung von Elektroden auf; das andere Patent hatte Elektroden mit Oberf lächen, die durch trennende Isolierung herausragen. Die herausragenden Teile können Absorptionsflüssigkeit aufweisende Einlagen haben, die zwischen den herausragenden Teilen und dem Körper angeordnet sind. Ebenfalls wurden verschiedene wohlbekannte primäre Zellen in elektrisch unterstützten, transdermalen Transportsystemen verwendet, z.B. die handelsübliche Ausführungsform der Vorrichtung, die in US Patent 4 141 359 offenbart ist.
Ein anderer Typ einer Stromquelle, der bekannt ist, aber für die Verwendung in diesen Systemen nicht angewendet wird oder offenbart ist, ist derjenige, der in US Patent 3 436 270 gezeigt wird, worin eine Luft- oder Sauerstoffzelle zur Erzeugung von elektrischer Energie beschrieben wird. Die Zelle umf aßt eine verbrauchbare Metallanode und eine Luftkathode. Die Anode ist entfernbar und ersetzbar, aber diese Zelle setzt voraus, daß der Elektrolyt ersetzt werden muß, und das Entfernen des Elektrolyts ist ein separater Arbeitsvorgang in dem Verfahren des Ersetzens der Anode.
US Patent 3 531 327 offenbart eine flüssige, impermeable Packung, die eine verbrauchbare Metallanode und Elektrolyt zum Wiederauffüllen einer mechanisch aufladbaren Luftzelle enthält. Die Anode kann ein poröses Material sein, das mit Elektrolyt imprägniert ist, oder eine feste Anode sein, die mit Elektrolyt gepackt ist, oder eine Kombination der porösen und festen Anoden sein, die einen hydrophilen Separator oder eine Matrix um die Anode herum aufweist, welche(r) mit einem Elektrolyt imprägniert ist. Jede dieser Anoden kann in einem flüssigen, impermeablen Beutel verpackt werden. Die Packung ersetzt eine entfernte und verworfene, verbrauchte Anode und den betreffenden Elektrolyt.
Externes Aufladen dieser Zellen ist nicht notwendig, wie in US Patent 3 457 488 offenbart ist, und es besteht keine Notwendigkeit, die Kathode auf aktive Weise mit einem Gas zu depolarisieren, wie in US Patent 4 246 324 offenbart wird. Während Zellen, die den Vorteil aufweisen, daß sie schnell und auf einfache Weise durch Ersetzen der verbrauchbaren Anode und des Elektrolyts wiederaufgeladen werden, bekannt sind, wurde das Prinzip der Erneuerung einer Anode, von Elektrolyt und aktiven und indifferenten Vorratsbehältern nicht auf ein elektrisch unterstütztes transdermales Transportsystem angewendet. Eine Vorrichtung für das, und eine Methode zum, Wiederdosieren oder Wieder-mit-Arzneistoffen- Versehen beim Aufladen oder Reaktivieren der Stromquelle mit einer Anode und Elektrolyt ist in Vorrichtungen für elektrisch unterstützten transdermalen Transport unbekannt.
In dem gebräuchlichen, elektrisch unterstützten, transdermalen Transportsystem wird die Stromquelle periodisch ausgewechselt. Bei akuten Anwendungen, bei denen der Bedarf etwa eine Stunde Dosierung betragen kann, können die aktiven und indifferenten Vorratsbehälter für die gleiche Anzahl von Anwendungen wiederverwendet werden, müßten jedoch nach einigen Tagen ersetzt werden. Bei chronischen Anwendungen müßten die aktiven und indifferenten Vorratsbehälter auch nach einem oder zwei Tagen ersetzt werden. Aufgrund der Geschwindigkeit der Hauterneuerung ist die längstmögliche Zeitspanne kontinuierlicher Anwendung an einer Körperstelle etwa eine Woche.
Auch muß bei der gebräuchlichen Anwendung eines elektrisch unterstützten transdermalen Transportsystems die Stromquelle (Batterie) periodisch ersetzt werden. In dem gebräuchlichen System besteht ein Kompromiß zwischen Batteriegröße (und somit Größe der Vorrichtung), Erneuerungsfrequenz und höheren Kosten. Kleine Vorrichtungen sind mehr erwünscht; kleine Vorrichtungen bedingen jedoch häufigeren Batteriewechsel und höhere Kosten. Große Vorrichtungen sind weniger erwünscht; große Vorrichtungen benötigen jedoch weniger häufigen Batteriewechsel und haben geringere Kosten. Es ist sehr wahrscheinlich, daß Batteriewechsel und Ersatz der Vorratsbehälter zu unterschiedlichen Zeitplänen stattfindet, was die Anwendung der elektrisch unterstützten, transdermalen Vorrichtung komplizierter macht als die eines passiven, transdermalen Pflasters.
EP-A-0 293 893 offenbart Anwendungsvorrichtungen für elektrophoretisches und/oder elektroosmotisches Verteilen eines Medikaments durch die Haut und in den Blutstrom eines Patienten. Jede Anwendungsvorrichtung umfaßt zwei Elektroden in elektrischem Kontakt mit der Haut, wobei wenigstens eine der Elektroden ein Arzneimittel-Vorratsgefäß ist, wenigstens eine Batterie, ein flexibles, nicht-leitendes Substrat, das eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweist, die sich zu dem elektrischen Kontakt mit jeder Elektrode und zu den Polen der Batterie erstreckt, und einen Deckel für das Arzneimittel- Vorratsgefäß.
Das zu lösende Problein besteht darin, wie die verbrauchten Teile der aktiven und indifferenten Vorratsbehälter und die Batterie ersetzt werden können, und wie die relativen Mengen der verbrauchten Bestandteile derselben so angepaßt werden können, daß sie in gleicher Weise verbraucht werden. Die Lösung dieser Probleme wird hierin durch eine elektrisch unterstützte, transdermale Transport-Vorrichtung einer minimalen Größe erreicht. Da nur die verbrauchten Teile der Batterie ersetzt werden, und da diese die billigen Teile der Batterie sind, sind die Kosten gering. Die Anwendung der vorliegenden Vorrichtung ist einfach und bequem, da ein Austauschen die Batterie und die aktiven und indifferenten Vorratsbehälter erneuert. Batteriewechsel ist kein Problem und Batterie-Lebensdauer und Kapazität sind keine Einschränkung. Z.B. kann eine große Dosierung eingegeben werden, da die Batterie-Kapazität ausgelegt werden kann, um die genauen Bedürfnisse des verwendeten Systeins zu erfüllen. Insbesondere sind die stärkeren Ströme möglich, die für größere Dosierungen benötigt werden, da die Batterie nicht länger zu halten braucht als die Vorratsbehälter.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in die Haut. Die Vorrichtung kann eine erneuerbare Stromquelle als Teil eines Mittels zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung durch die Haut eines Tieres haben. Die Vorrichtung hat eine Anode und einen Batterie-Elektrolyt in Fluidkontakt in einem Einwegteil des Mittels zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung. Die Vorrichtung hat eine Luftkathode auf einem wiederverwertbaren Teil des Mittels zum elektrisch unterstützten Transport, so daß, wenn sich die wiederverwertbaren und Einwegteile vereinigen, der Batterie- Elektrolyt und die Luftkathode in Fluidkontakt zueinander stehen. Die Stromquelle wird hierbei erneuert und mit dem Mittel zum elektrisch unterstützten Tranport elektrisch verbunden.
Die Vorrichtung hat ein wiederverwertbares Teil, welches vorzugsweise eine schaltungsinäßige Steuerung zur Regulierung der Geschwindigkeit des elektrisch unterstützten Transports, und einen Träger zur Befestigung an der Haut umfaßt. Eine Luftkathode ist dem Träger beigefügt und schaltungsmäßig mit der Steuerung verbunden, ansonsten aber elektrisch von der Luftkathode isoliert. Ein Einwegteil der Vorrichtung hat einen Träger, der so geformt ist, daß er mit der Halterung vereint ist. Ein aktives Vorratsbehältersystem enthält die Moleküle in Lösung und ist auf dem Träger schaltungsmäßig mit und im Kontakt mit der tierischen Haut angeordnet. Ein indifferentes Vorratsbehältersystem enthält eine Ionenlösung und ist auf dem Träger schaltungsmäßig und im Kontakt mit der tierischen Haut angeordnet. Eine Anode auf dem Träger ist in Fluidkontakt mit einem Batterie-Elektrolyt auf dem Träger. Die Anode und der Batterie-Elektrolyt sind auf dem Träger so angeordnet, daß bei Vereinigung von Träger und Halterung der Batterie-Elektrolyt und die Luftkathode in Fluidkontakt zueinander stehen, um eine Stromquelle zu erneuern. Die Anode und der Anodenkontakt greifen bei Vereinigung ineinander, um die Stromquelle schaltungsmäßig zur Bereitstellung von Strom zur Steuerung anzuordnen.
Die Halterung und der Träger können beide im allgemeinen eben sein, und einer von beiden kann Vertiefungen zum Halten der Anode, der aktiven und indifferenten Vorratsbehälter und des Batterie-Elektrolyts aufweisen, wenn der Träger und die Halterung verbunden werden. Die Luftkathode umfaßt vorzugsweise Aktivkohle auf einer leitfähigen Schicht. Der Batterie-Elektrolyt ist sandwichartig zwischen der Aktivkohle der Luftkathode und der Anode angeordnet. Das aktive Vorratsbehältersystem kann eine wäßrige Lösung von Molekülen in Lösung in einer Matrix enthalten. Das indifferente Vorratsbehälter- System kann die Ionenlösung in einer Matrix enthalten. Die Ionenlösung umfaßt vorzugsweise gepufferte Kochsalzlösung von mehr als 0,1 molarer Konzentration. Der Batterie-Elektrolyt umfaßt vorzugsweise Kochsalzlösung von mehr als 0,1 molarer Konzentration mit einem ph von etwa 9 oder höher.
Die Ionenlösung kann in einer Matrix enthalten sein. Die Matrix kann ein Gel oder ein poröses Polymer sein. Die Moleküle in Lösung oder die Ionenlösung können in einer Matrix enthalten sein. Das aktive Vorratsbehältersystem und indifferente Vorratsbehältersystem sind voneinander schaltungsmäßig und gegen die tierische Haut getrennt, so daß die Stromquelle Energie durch die Steuerung bereitstellt, und ein elektrisches Feld durch die tierische Haut aufgebaut wird. Der Träger kann einen abtrennbaren Stromquellenbereich haben, so daß der verbrauchbare Teil der Stromquelle unabhängig davon erneuert werden kann.
Ein Verfahren zum Erneuern und Wiederauffüllen einer Stromquelle für eine Vorrichtung zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung kann Mittel zum elektrisch unterstützten Transport bereitstellen, die ein wiederverwertbares Teil und ein Einwegteil aufweisen. Das Verfahren umfaßt vorzugsweise die Bereitstellung des wiederverwertbares Teils mit einer Luftkathode und einem Anodenkontakt auf einer Halterung und Bereitstellung des Einwegteils, das eine Anode in Fluidkontakt mit einem Batterie-Elektrolyt auf einem Träger aufweist. Das Verfahren erneuert die Stromquelle durch Vereinigung der Halterung und des Trägers. Der Batterie-Elektrolyt, die Luftkathode und die Anode werden so in Fluidkontakt miteinander verbunden, und die Anode und der Anodenkontakt werden elektrisch verbunden.
Ein Verfahren zur Bereitstellung einer Vorrichtung zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung kann die Stufe des Eingebens eines Batterie-Elektrolyts in Fluidkontakt mit einer Anode in ein Einwegteil der Vorrichtung zum elektrisch unterstützten Transport einer Ionenlösung in ein indifferentes Vorratsbehältersystem und einer wäßrigen Lösung von Molekülen in Lösung in ein aktives Vorratsbehältersystem haben. Das Verfahren verbindet einen Anodenkontakt, eine Luftkathode und eine Steuerung schaltungsmäßig in einem wiederverwertbaren Teil der elektrisch unterstützten Vorrichtung. Das Verfahren verbindet die Einweg- und wiederverwertbaren Teile, so daß die Luftkathode, die Anode und der Batterie-Elektrolyt in einer Stromquelle kombiniert sind. Die Anode veranlaßt den Anodenkontakt, die Stromquelle mit der Steuerung zu verbinden, und die wäßrige Lösung in dem aktiven Vorratsbehältersystem und die Ionenlösung in dem indifferenten Vorratsbehältersystem verbinden sich mit der Steuerung, um die elektrisch unterstützte Transport-Vorrichtung zu vervollständigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Vorrichtung für iontophoretische Zuführung von Arzneimitteln an ein Tier.
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht der von innen gezeigten Vorrichtung der Figur 1, worin die Teile des iontophoretischen Zuführungs-Bauteils in ihren entsprechenden Positionen gezeigt werden.
Figur 3 ist eine Seitenansicht im Querschnitt, wie sie entlang Linie 3-3 der Figur 2 gesehen werden kann.
Figur 4 ist ein schematisches Diagramm der Schaltung der Steuerung, Stromquelle und des aktiven und indifferenten Vorratsbehältersystems, wie sie auf die Haut aufgebracht werden.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Da der Erfindung durch Ausführungsformen in vielen verschiedenen Arten Genüge getan wird, wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und hierin im Detail beschrieben, wobei verstanden werden soll, daß die vorliegende Offenbarung als exemplarisch für die Prinzipien der Erfindung angesehen wird, und es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die illustrierte Ausführungsform zu beschränken. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 10 für den elektrisch unterstützten transdermalen Transport von Molekülen in Lösung. Iontophorese ist eine bevorzugte Form des Transports zur Zuführung von Arzneimittel in die Haut eines Tieres. Das bevorzugte Bauteil der vorliegenden Erfindung umfaßt ein wiederverwertbares Teil 11 und ein Einwegteil 12, die miteinander verbunden sind, um die elektrisch unterstützte Vorrichtung 10, vorzugsweise für die aktive und gesteuerte transdermale Zuführung von Arzneimittel, zu bilden. Das Mittel zum elektrisch unterstützten transderinalen Transport wie es hierin verwendet wird, ist breiter als die bevorzugte Vorrichtung 10, welche beschrieben werden wird. Jeder elektrisch unterstützte transdermale Transport wird als ein Teil dieser Offenbarung angesehen, und das Mittel zum elektrisch unterstützten Transport von Molekülen in Lösung durch die Haut eines Tieres ist in der bevorzugten Form der Erfindung das wiederverwertbare Teil 11.
Das wiederverwertbare Teil 11 hat eine Halterung 13, an die eine Luftkathode 14, eine Steuerung 15, ein Anodenkontakt 16 und Vertiefungen für Lösungen 17 und 18 angebracht sind. Die Halterung 13 ist mit Flächen 19 zum Befestigten an das Einwegteil 12 angeordnet. Die Steuerung 15 reguliert den elektrischen Stromfluß zu der elektrisch unterstützten Transport- Vorrichtung 10. Die Luftkathode 14 ist ein nichtverbrauchtes Teil aus einer Luftbatterie-Stromquelle 20. In der gesamten Beschreibung ist das nichtverbrauchbare Teil der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 dasjenige, welches nicht während der transdermalen Transporte von Molekülen in Lösung aufgebraucht wird. Demgemäß umfaßt das wiederverwertbare Teil 11 die nichtverbrauchten Teile der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10.
Das wiederverwertbare Teil 12 weist die verbrauchbaren Teile der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 auf, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt wird. D.h. das Einwegteil 12 weist einen Träger 21 auf, welcher ein aktives Vorratsbehältersystem 22, ein indifferentes Vorratsbehältersytem 23, einen Batterie-Elektrolyt 24 und eine Anode 25 umfaßt. Der Träger 21 ist derartig geformt, daß er mit der Halterung 13 in Verbindung steht, um die Anode 25 und den Anodenkontakt 16 schaltungsmäßig anzuordnen, um den Elektrolyt 24 der Stromquelle 20 in Fluidkontakt mit der Luftkathode anzuordnen, um die Luftbatterie 20 zu erneuern, und um die aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 und 23 zum Kontakt mit der Haut des Tieres bei Anwendung der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 anzuordnen. Das aktive Vorratsbehältersystem 22 wird mit Molekülen in Lösung für den Transport in die Haut des Tieres versehen, und wie es hierin verwendet wird, umfaßt das aktive Vorratsbehältersystem 22 die Moleküle in Lösung. Das indifferente Vorratsbehältersystem 23 ist mit einer Ionen lösung zur Unterstützung des Transports von Molekülen in Lösung in die Haut des Tieres versehen, und wie es hierin verwendet wird, umfaßt das indifferente Vorratsbehältersystem 23 die Ionenlösung.
Der Träger 21 und die Halterung 13 sind, wie erklärt wurde, so geformt, daß sie sich, wenn sie zusammengebracht werden, verbinden, um so physikalisches Miteinanderverbinden und elektrische Verbindung herzustellen. Insbesondere passen das wiederverwertbare Teil und das Einwegteil 11 bzw. 12 ineinander, vorzugsweise nur auf eine Art und Weise, daß die chemischen, mechanischen und elektrischen Bestandteile der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 miteinander in Verbindung stehen. Die Anordnung ist in der bevorzugten Vorrichtung 10 durch Entwurf der Form der wiederverwertbaren und Einwegteile 11 bzw. 12 so angeordnet, daß sie auf bestimmte Weise verbunden ist. Die Form der Halterung und des Trägers 21 bedingen die bevorzugte Verbindung. Die verbrauchten Teile der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 können so durch einfaches Ersetzen des Einwegteils erneuert werden. Das wiederverwertbare Teil mit den nichtverbrauchten Teilen der elektrisch unterstützten Vorrichtung wird beibehalten und nutzt sich niemals ab. Die Wirtschaftlichkeit der vorher genannten Konstruktion erlaubt es, daß das wiederverwertbare Teil 11 aus teuren und zuverlässigen Komponenten besteht, da es nur einmal gekauft wird. Das Einwegteil 12 wird andererseits durch ein schnelles Verfahren mit billigen Materialien hergestellt, um so eine kostenwirksame Anordnung der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 bereitzustellen.
Die Verbindung des Trägers 21 und der Halterung 13 bringt die Teile 11 und 12 der Vorrichtung 10 zusammen und verbindet die Stromquelle 20 schaltungsmäßig mit der Steuerung 15. Die Luftkathode 14 der bevorzugten Stromquelle 20 besteht aus Aktivkohle und ist Teil der Halterung 13, wie in Figur 3 gezeigt wird. Die verbrauchten Teile der Stromquelle 20 sind der Batterie-Elektrolyt 24 und die Anode 25 auf dem Träger 21. Wenn die Halterung 13 und der Träger 21 verbunden werden, wird die Stromquelle 20 aufgebaut, erneuert und schaltungsmäßig verbunden.
Die aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 bzw. 23 sind auf dem Träger 21 so angeordnet, daß, wenn sie mit der Halterung 13 verbunden werden, schaltungsmäßig mit der Steuerung 15 für den elektrisch unterstützten TransPort von Molekülen in Lösung in die Haut des Tieres verbunden sind. Die aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 bzw. 23 sind auf dem Träger 21 so angeordnet, daß sie der Haut des Tieres ausgesetzt sind, wenn die elektrisch unterstützte Vorrichtung 10 darauf aufgebracht wird. Die Halterung 13 umfaßt schaltungsmäßig, und insbesondere in Reihenschaltung, das aktive Vorratsbehältersystem 22, die Steuerung 15 und das indifferente Vorratsbehältersystem 23, wie klar aus Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Die Art, wie diese Komponenten schaltungsmäßig angeordnet sind, wird am besten durch Betrachtung der Figur 4, einem schematischen Diagramm, verstanden. Zur Vervollständigung der Schaltung, durch das Aufbringen der aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 bzw. 23 auf die Haut von Tieren, wird der Transport der Moleküle in Lösung durch die Haut ermöglicht. Die aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 bzw. 23 befinden sich auf dem Träger 21 derartig, daß sie voneinander getrennt sind, um ein elektrisches Feld 27 durch die Haut bei der Anwendung - wie erwähnt - aufzubauen.
Die Materialien der bevorzugten elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 sind so ausgewählt, daß die beabsichtigten Funktionen erreicht werden. Insbesondere sind die Halterung 13 und der Träger 21 vorzugsweise ein Polymer, das wie erwünscht hergestellt oder geformt wird, um die Verbindung und das Befestigen an den verschiedenen verbrauchten und nichtverbrauchten Teilen sowie an die Haut des Tieres zu erleichtern. Die aktiven und indifferenten Vorratsbehältersysteme 22 bzw. 23 werden in der bevorzugten elektrisch unterstützten Vorrichtung gemäß Figuren 1, 2 und 3 gezeigt und bestehen aus einer Matrix 28 bzw. 29, wie z.B. einem porösen Polymer. Das poröse Polymer kann gemäß der Anforderung die Moleküle in Lösung oder eine Ionenlösung für die aktiven und indifferenten Transportsysteme 22 bzw. 23 enthalten. Es kann ein Gel anstelle des porösen Polymers als die Matrix 28 und 29 verwendet werden. Fluid, wie es hierin verwendet wird, ist nicht auf seine Definition als entweder eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Kombination derselben beschränkt. Wie hierin verwendet, umfaßt das Fluid das, was von der Matrix umgeben werden kann.
Ein Verfahren zur Erneuerung und zum Wiederauffüllen einer elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 zum Transport von Molekülen in Lösung umfaßt die Stufe der Bereitstellung des wiederverwertbaren Teils 11 mit der Luftkathode 13 und der Steuerung 15 in Schaltung und auf der Halterung 13. Das Verfahren weist die Stufe des Anordnens des Anodenkontakts 16 in einer offenen Position auf der Halterung 13 und in einer Schaltungsanordnung, ansonsten jedoch von der Luftkathode 14 elektrisch isoliert, auf. Das Verfahren hat sodann die Stufe der Bereitstellung des Einwegteils 12 auf dem Träger 21. Das Einwegteil 12 weist das aktive Vorratsbehältersystem 22 mit den hindurchzuführenden Molekülen in Lösung, das indifferente Vorratsbehältersystem 23 mit der Ionenlösung zum Kontakt mit der tierischen Haut und die Anode 25 in Fluidkontakt mit dem Batterie-Elektrolyt 24 auf. Das Verfahren umfaßt die Stufe des Verbindens der wiederverwertbaren und Einwegteile 11 bzw. 12, um die Stromquelle 20 durch Verursachung von Fluidkontakt des Batterie-Elektrolyts24, der sandwichartig zwischen der Luftkathode 14 und der Anode 25 angeordnet ist, zu bilden. So liegen der Anodenkontakt 16, die Anode 25, der Elektrolyt 24 und die Luftkathode 14 in Schaltungsanordnung vor, um der Steuerung 15 elektrischen Strom zur Verfügung zu stellen, und das aktive Vorratsbehältersystem 22, das indifferente Vorratsbehältersystem 23, die Steuerung 15 und die Haut des Tieres liegen in Schaltungsanordnung zum elektrisch unterstützten Transport der Moleküle in Lösung in der Haut des Tieres vor.
Ein Verfahren zur Bereitstellung einer elektrisch unterstützten Vorrichtung 10 zum Transport von Molekülen in Lösung umfaßt das Anordnen: des Batterie-Elektrolyts 24 in Fluidkontakt mit der Anode 25 in dem Einwegteil 12 der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10, der Ionenlösung in dem indifferenten Vorratsbehältersystem 23 und der wäßrigen Lösung von Molekülen in Lösung in einem aktiven Vorratsbehältersystem 22; die Stufen des Anordnens des Anodenkontakts 16 in dem wiederverwertbaren Teil 11 der elektrisch unterstützten Vorrichtung 10, der Luftkathode 14 und der Steuerung 15 in Schaltungsanordnung in dem wiederverwertbaren Teil 11 der elekrisch unterstützten Vorrichtung 10, und des Verbindens der Einweg- und wiederverwertbaren Teile 11 bzw. 12 auf derartige Weise, daß die Luftkathode 14, Batterie-Elektrolyt 24 und Anode 25 in der Stromquelle 20 kombiniert sind, und die wäßrige Lösung in dem aktiven Vorratsbehältersystem 22, die Ionenlösung in einem indifferenten Vorratsbehältersystem 23 mit der Steuerung 15 verbunden sind, um die elektrisch unterstützte Vorrichtung 10 zu vervollständigen.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum elektrisch unterstützen Transport von Molekülen durch die Haut eines Tieres, umfassend ein wiederverwertbares Teil (11), das eine Schaltung mit einer Steuerungsvorrichtung (15) zum Regulieren der Geschwindigkeit eines elektrisch unterstützten Transports aufweist, ein Einweg-Teil (12), eine Kathode, eine Anode (25), ein aktives Vorratssystem (22) und ein indifferentes Vorratssystem (23), wobei das wiederverwertbare Teil (11) eine Halterung (13) zur Befestigung an das Einweg- Teil (12) umfaßt, und das Einweg-Teil (12) einen Träger (21) aufweist, der so geformt ist, daß er sich mit der Halterung (13) vereinigen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode eine Luft-Kathode (14) umfaßt, die mit der Halterung verbunden ist und schaltungsmäßig mit der Steuerungsvorrichtung (15) verbunden ist;

ein Anodenkontakt (16) an der Halterung (13) befestigt ist und schaltungsmäßig damit verbunden ist, ansonsten jedoch von der Luft-Kathode (14) elektrisch isoliert ist, wobei das aktive Vorratssystem (22), mit den Molekülen in Lösung beschickt, auf dem Träger (21) in Schaltung und zum Kontakt mit der Haut angeordnet ist; wobei das indifferente Vorratssystem (23), mit einer Ionenlösung beschickt, auf dem Träger (21) in Schaltung zum Kontakt mit der Tierhaut angeordnet ist, und wobei die Anode (25) in Fluidkontakt mit einem Batterie- Elektrolyt (24) steht und die Anode (25) und der Batterie-Elektrolyt (24) mit dem Einweg-Teil (12) verbunden und auf dem Träger (21) derartig angeordnet sind, daß bei Vereinigung des Trägers (21) und der Halterung der Batterie-Elektrolyt (24) und die Luft-Kathode in Fluidkontakt stehen, um eine Stromquelle zu erneuern, die mit der Anode (25) und dem Anodenkontakt in Verbindung steht, um die Stromquelle schaltungsmäßig zur Zuführung von Strom an die Steuerungsvorichtung (15) anzuordnen.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Luft-Kathode (14) Aktivkohle auf einer leitfähigen Schicht umfaßt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, worin der Batterie-Elektrolyt (24) in Sandwichform zwischen der Aktivkohle der Luft-Kathode (14) und der Anode (25) angeordnet ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin jeweils die Halterung und der Träger im allgemeinen eben sind und einer von ihnen Vertiefungen aufweist, um die Anode (25), das aktive und indifferente Vorratssystem (22, 23) und den Batterie-Elektrolyt (24) aufzunehmen, wenn der Träger und die Halterung vereinigt werden.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Ionenlösung eine gepufferte Salzlösung von mehr als etwa 0,1 molarer Konzentration umfaßt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Batterie-Elektrolyt (24) eine Salzlösung von mehr als 0,1 molarer Konzentration mit einem ph-Wert von 9 oder höher umfaßt.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Ionenlösung in einer Matrix enthalten ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Moleküle in-Lösung in einer Matrix enthalten sind.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, worin die Matrix ein Gel ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, worin die Matrix ein poröses Polymer ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin das aktive Vorratssystem (22) und indifferente Vorratssystem (23) schaltungsmäßig voneinander und gegen die Haut getrennt sind, so daß die Stromquelle Energie durch die Steuerung zur Verfügung stellt, und ein elektrisches Feld durch die Haut zwischen dem aktiven und indifferenten Vorratssystem (22, 23) aufgebaut wird.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Träger einen abtrennbaren Stomquellenbereich (50) hat, so daß der verbrauchbare Teil der Stromquelle auf unabhängige Weise erneuert werden kann.