EP2139983A1 - Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object - Google Patents

Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object

Info

Publication number
EP2139983A1
EP2139983A1 EP07785568A EP07785568A EP2139983A1 EP 2139983 A1 EP2139983 A1 EP 2139983A1 EP 07785568 A EP07785568 A EP 07785568A EP 07785568 A EP07785568 A EP 07785568A EP 2139983 A1 EP2139983 A1 EP 2139983A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
biological
barrier
tissue
composite
thickness
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.)
Withdrawn
Application number
EP07785568A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günter FUHR
Klaus Peter Koch
Wigand Poppendieck
Hagen Thielecke
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2139983A1 publication Critical patent/EP2139983A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion

Definitions

  • the present invention relates to a device for penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite, in particular for a slow, tissue-sparing penetration of a pointed object through a biological membrane.
  • a device for penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite in particular for a slow, tissue-sparing penetration of a pointed object through a biological membrane.
  • Such a device can be used for example for the implantation of needle electrodes in the cortex, which should proceed with the least possible destruction of the brain tissue.
  • Eckhorn et al. "A new method for the insertion of multiple microprobes into neural and muscular tissue, including fiber electrodes, fine wires, needles and microsensors", Journal of Neuroscience Methods, 49 (1993), pages 175 to 179 a method implantation of fine fiber or needle electrodes, in which they are introduced separately from each other with a micromotor driven device with increments of 1 micron in the tissue.
  • Electrodes The movement is not continuous, but gradually with step willow of 8.8 microns.
  • DE 10 2004 053 596 A1 discloses a method for cell-friendly manipulation of individual cells, in which cell damage is avoided by a very slow manipulation speed. During the manipulation, the cells are given sufficient time to rearrange themselves, so that a cell damage can be bypassed.
  • the manipulation tool is provided with a piezoelectric drive or a magnetic drive. drove, which allows adjustment of the slow propulsion speed.
  • the object of the present invention is to provide a device for slowly penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite, which can be realized with less control effort.
  • the proposed device comprises at least one object with at least one front pointed end and at least one body with a thickness which decreases either by itself or by external influence with time, the body being arranged on the object such that the pointed end of the Object upon pressure against the barrier or tissue or composite penetrates the barrier or tissue or composite at a rate determined by reducing the thickness of the body over time.
  • the penetration rate can not be controlled significantly by the contact pressure, but is primarily determined by the rate of change in the thickness of the body, which is at least almost independent of the contact pressure.
  • the body preferably consists of a material with externally influenceable material properties, which makes it possible to reduce the thickness of the body over time by influencing the material properties.
  • the pointed end of the object then penetrates against the barrier or tissue or composite, such as a cell composite, while simultaneously affecting the material properties of the material to reduce the thickness of the body with the corresponding one
  • the use of the present device does not require a special drive device with which very slow movement speeds must be achieved with high accuracy. Rather, when using the present device, the object only has to be pressed for a long time against the biological barrier or biological tissue or biological composite to be penetrated. This can be done by any means. Alternatively, in one embodiment of the device, the biological barrier or the biological tissue or the biological composite can also apply a corresponding pressure to the biological barrier
  • a receiving surface of the body opposite the pointed end of the object is advantageous for the compressive force, which should have an area ratio of at least 10: 1, preferably> 100: 1, particularly preferably> 1000: 1, for the cross-sectional area of the pointed end.
  • the pointed object when pressed against the biological barrier or tissue or composite, penetrates it at a rate which reduces the thickness of the body caused by the external influence of the material properties of the material of the body.
  • a biodegradable material this is determined by the rate at which the material degrades in contact with the barrier or fabric or composite.
  • the speed at which the object penetrates the biological barrier or the biological tissue or the biological composite can be set via the degradation time.
  • a biodegradable material is used, which allows a directional degradation. Directed degradation is understood here to mean that the body, upon contact with the biological barrier or the biological tissue or composite, does not decompose simultaneously in the entire volume but mainly from the contact surface.
  • the rate at which the object penetrates the biological barrier or tissue or biological composite is also possible to set the rate at which the object penetrates the biological barrier or tissue or biological composite.
  • this speed can also be controlled by the targeted external influencing of the material properties of the material.
  • the material of the body is chosen so that a penetration rate between 0.1 .mu.m / h and 500 .mu.m / h, particularly preferably between 1 .mu.m / h and 100 .mu.m / h, can be achieved. Due to the correspondingly slow penetration into the biological cell aggregates, tissue damage during penetration is minimized or prevented.
  • the material for the body is preferably degradable, shrinking, or volatilizing materials over time. These can be different material classes. Examples of such material classes are:
  • SoI gel transitions chemically convertible materials (e.g., outgassing) polymers with variable degree of polymerisation - materials with modifiable modulus of elasticity
  • Materials with variable mechanical stability e.g., porous, sponge-like structures
  • biological materials liquid or gaseous materials.
  • the following mechanisms can, for example, be used:
  • Shape memory materials use of biological material, for example of the body's own materials, which grow or degenerate, such as bone / muscle tissue, growth via stress, cell movement (migration), attracting cells into existing structures, use of biochemical elements (artificial muscle)
  • Another way of controlled penetration of the one or more preferably needle-shaped objects is that a bellows or
  • Hose for example.
  • the bellows or hose is filled with liquid or gas which, for example, can diffuse through the permeable wall of the bellows or hose.
  • DI water may diffuse through the wall due to the osmotic pressure drop, thereby decreasing the volume and thus the thickness of the bellows or hose and moving the needles into the fabric or composite. Again, a control or a reversal of the movement is possible.
  • the shrinking or swelling material is provided with a thin protective layer, For example, a gold layer, coated. If a potential is applied via this protective layer, the layer dissolves with a suitable choice of material, so that the shrinkage / swelling process can be initiated thereby.
  • the potential is preferably applied so that there is a potential difference between the outside and the inside of the layer.
  • the pointed end of the object preferably has a diameter at the tip which is ⁇ 200 ⁇ m, better ⁇ 10 ⁇ m, particularly preferably ⁇ 1 ⁇ m.
  • the preferably blunt body at the front then has a larger diameter than the tip at the front.
  • the object is embedded in the body from the tip to a length which at least corresponds to the intended penetration depth of the object into the biological cell network.
  • the shape of the body of biodegradable material is insignificant, as long as the front of this body, with which the body is pressed against the biological barrier or the biological tissue or the composite, is not sharp or sharp.
  • Front can be in the region of the tip of the object, for example, flat or rounded.
  • the body may, for example, have the shape of a plate or a cylinder.
  • the object itself may, for example, comprise electrode contacts for stimulation or derivation of bioelectric signals from the tissue. Others too - S -
  • Embodiments for example as capillary tubes are of course possible.
  • the particular design depends only on the application, on the basis of which the object is to penetrate the biological barrier or the biological tissue or the biological composite.
  • the force required for the penetration of the object with which the object must be pressed against the biological barrier or the biological tissue or the biological composite can either be determined experimentally beforehand or derived from possibly known investigations.
  • M. A. Howard et al. "Measurement of the Force Required to Move to a Neurosurgical Probe Through In Vivo Human Brain Tissue", IEEE Transactions on Biomedical Engineering 46, No. 7, Juicy 1999, pp. 891-894, a measurement of the forces required for the intrusion of objects in the cortex are required.
  • the object lies with its rear side against a substrate on which the body is applied as a layer.
  • the object is completely embedded in the layer or the body.
  • the tip of the object preferably terminates flush with the front of the body. Of course, this is not always necessary.
  • the penetration process does not begin until the layer has been removed.
  • a perforated plate having one or more openings through which the one or more tips of the object penetrate into the barrier or tissue or composite.
  • Body is formed of a degradable material, bioreactive substances are stored in the body, which are released with the degradation of the body.
  • bioreactive substances are stored in the body, which are released with the degradation of the body.
  • These may in particular be medicaments which, for example, alleviate or inhibit inflammatory reactions in the tissue or which reduce the cell adhesion of the tissue cells to one another in order to facilitate penetration into the tissue.
  • Device is the object completely embedded in the body, wherein the back of the object is spaced from the rear boundary of the body. This allows complete implantation of the object into the biological tissue, for example the cortex.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the proposed device prior to the penetration of a biological barrier or a biological tissue or composite.
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 after a partial penetration into biological tissue
  • FIG. 3 shows the device of FIG. 1 after the complete penetration of the object
  • FIG. 5 shows the device of FIG. 4 after the complete penetration of the object into the biological tissue
  • FIG. 6 shows the apparatus of FIG. 4 after complete decomposition of the biodegradable material
  • Fig. 7 shows another example of an embodiment of the proposed device
  • Fig. 11 is another example of an embodiment of the proposed device.
  • Fig. 12 is another example of an embodiment of the proposed device.
  • Fig. 13 is another example of an embodiment of the proposed device.
  • Fig. 14 shows another example of an embodiment of the proposed device.
  • Means for Carrying out the Invention When implanting objects in biological tissue, for example when implanting needle electrodes in the cortex in vivo, the object has to pass through a biological barrier or tissue invade a biological composite. Ingress usually results in the destruction of biological cells as the penetrating object penetrates or ruptures the cell membrane. Destruction can be avoided if the speed of the penetration movement is sufficiently low, in particular smaller than the rate of rearrangement of the cytoskeleton of the cells at the biological barrier. This is the case for individual cells for speeds of ⁇ 300 ⁇ m / h.
  • the low speed is set in one embodiment by the use of a biodegradable material, in particular a biodegradable polymer.
  • a biodegradable material in particular a biodegradable polymer.
  • the object is first embedded in the biodegradable polymer. This composite is pressed against the biological tissue or biologic barrier using a bias force. The polymer degrades from the surface, gradually releasing the embedded object. Due to the bias or the applied force, it penetrates very slowly into the tissue. Upon complete degradation of the polymer, the object has reached its final position in the tissue.
  • FIGS. 10 to 14 show further design possibilities in which other materials with externally influenceable material properties are used, via which a low penetration speed of the object can be achieved.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of the proposed device in a schematic representation.
  • the needle-shaped object 1 in this example which is intended to penetrate the biological tissue 2 or the biological composite or the biological barrier, is initially completely embedded in a layer 3 of the degradable polymer.
  • the needle-shaped object 1 is attached to a substrate 4 of non-degradable material.
  • a pressure force 5 is transmitted to the needle-shaped object 1 and the degradable polymer layer 3 via this substrate 4.
  • the material is dissolved at the interface between the polymer layer 3 and the biological tissue 2 over time.
  • the needle-shaped object 1 is slowly exposed and penetrates under the action of the pressure force 5 in the biological tissue 2 a. Since the degradation of the polymer is very slow, the rate of penetration of the needle-shaped object 1 is so slow that it is below the rate of rearrangement of the cytoskeleton of the cells at the biological barrier, thereby minimizing damage to the cells.
  • a suitable degradable polymer is, for example, polyorthoester.
  • FIG. 2 shows an intermediate state in which a thin layer of the biodegradable polymer has already been degraded and the needle-shaped object 1 has partially penetrated the biological tissue 2.
  • FIG. 3 shows the final state in which the polymer has completely degraded, so that the needle-shaped object 1 has completely penetrated the biological tissue 2 at this point in time.
  • FIG 4 shows a further exemplary embodiment possibility of the proposed device in a schematic representation.
  • the needle-shaped object 1 is in this case also completely embedded in the layer 3 of the biodegradable polymer, wherein between the rear boundary surface of the polymer body and the back of the needle-shaped object 1 is a distance. By this distance is still biodegradable material behind the needle-shaped object 1. With such a configuration of the device, the needle-shaped object 1 can completely penetrate the biological barrier and close behind again, as shown in Figures 5 and 6.
  • the needle-shaped object 1 can in this case, for example, consist of a biodegradable material in which bioreactive materials, in particular medicaments, are stored. These drugs are then released with the breakdown of the biodegradable material.
  • the biodegradable material of the needle-shaped object 1 is of course chosen so that it degrades more slowly than the biodegradable material 3 of the body, in which the needle-shaped object 1 is first embedded.
  • FIG. 6 shows the final state in which the polymer is completely degraded so that the needle-shaped object 1 is here completely implanted in the biological tissue 2.
  • the embodiments of the preceding figures each show a substrate 4 behind the body or the layer 3 of biodegradable polymer. This is not essential. Instead, the pressure force 5 can also be exerted directly on the body of biodegradable polymer or the needle-shaped object. This can take place via the biological tissue itself or, for example, also via a stamp 7, as shown schematically in FIG.
  • the body 3 of biodegradable material is cylindrical and is guided in a guide sleeve 6.
  • the guide sleeve 6 is widened in this example on the side facing the tissue and rests on the fabric 2.
  • the body of biodegradable material may be formed in a further embodiment, for example.
  • Spherical, with a plurality of aligned in the radial direction needle-shaped objects are embedded in the body.
  • the diameter of the body can be, for example, ⁇ 50 ⁇ m in such an embodiment.
  • One or more of these bodies are then introduced into the biological tissue, for example injected.
  • the pressure exerted on the body by the tissue destroys the biodegradable material of the body and the needle-shaped objects slowly penetrate the cell membrane of the neighboring cells.
  • the needle-shaped objects must be smaller than the cells dimensioned. With such a procedure, for example, substances can be introduced into individual cells.
  • FIG. 8 shows a further example of the proposed device in which the needle-shaped object or instrument, in this case an electrode structure 13, is held in the desired position via a sleeve made of a rigid capsule 11 which can be tightened and tightened by means of screws ,
  • electrodes or other instruments can be introduced into living tissue 16, here a human leg.
  • the electrode structure 13 is embedded in a defined shrinking or dissolving mass 14 of a suitably variable material, comparable to the body 3 of the preceding figures.
  • the elastic layer 12 which also consists of a resilient Material system is applied, a constant force is applied to the electrode structure 13, which is held by the cuff in days or weeks in exact position.
  • the inner part of the device, ie the shrinking or dissolving mass 14 and with the electrode structure 13 can additionally be stabilized by mechanical side elements 15 and held in position.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of the proposed device.
  • This device can also be placed on a tissue 23, for example the surface of an organism, in order to allow the electrode system 21 to penetrate into the tissue 23 of the organism by shrinking or disappearing the variable material of the body 22.
  • the elastic material 24 or another deformable system is used.
  • Scales 26 are fixedly connected to the electrode system 21, from which it is possible to read from outside how far the electrode system 21 has already penetrated into the tissue 23.
  • a rigid support system 27 is used, which is supplemented by a support plate 25, which may also have a curved geometric shape.
  • a rigid enclosure 28 holds the device in an exact position.
  • FIG. 10 shows an example in which an electrode structure 31 with differently configured needle-shaped electrodes is pressed into a tissue.
  • the electrode structure 31 is thereby with an asymmetrical contact force F in the tissue 34th pressed in.
  • the penetration is done by reducing the thickness of the material 32 very slowly, in the range of 1 to 100 microns / h.
  • the material 32 is a gel that shrinks due to dehydration
  • this process can be controlled by heating elements 33 which are arranged around the body of the material 32. Apertures 35 allow the escape of water or water vapor from the otherwise sealed gel 32.
  • elements may also be provided which alter the pH of the gel or passive materials which deprive the gel of water.
  • a reverse reaction, ie swelling of the gel is also possible if moisture depots are applied at this point.
  • FIG. 11 shows a section of an example of a device which operates similar to the device of FIG.
  • the changing material is hereby replaced by piezoelectric body 44.
  • On a front side arranged perforated plate 42 are the
  • Electrodes 41 are introduced into the fabric 45 by the control elements 44 are moved controlled. By varying the voltage U across the actuating elements 44, the electrodes 41 can be moved out of the tissue 45 both into the tissue 45 and with nanometer precision.
  • the holder and the device for spatial positioning of the entire system are not shown in the figure.
  • FIG. 12 shows another example of an embodiment of the proposed device.
  • the needle-shaped objects 51 in the swelling or shrinking material 52 are in this case in a housing 58 introduced, which has a perforated plate 53 for the passage of the needle-shaped objects 51 on one side.
  • the housing includes filler neck 56 and drain port 57 for a liquid or gas 510.
  • each elastic body 59 is arranged, which are supported on the inside of the housing 58 and the needle-shaped objects 51 acted upon by a force in the direction of the holes of the perforated plate 53.
  • About the filler neck 56 is a liquid or gas
  • the liquid or gas 510 introduced into the housing 58.
  • the liquid or gas 510 may be changed via the filler neck 56 and the drain neck 57. This allows controllable swelling or shrinkage of the material 52 by appropriate choice or modification of the liquid or gas, causing the pointed objects 51 to slowly move into the tissue 54 through the perforated plate 53.
  • the perforated plate 53 ensures a better guidance of the tips of the needle-shaped objects 51.
  • the additional openings 55 allow a better contact between the gas or the liquid 510 and the material 52.
  • the swelling or shrinkage of the material 52 may, for example, by an osmotic Pressure gradient between the material 52 and the liquid or the gas 510 can be achieved. For example, with a suitable choice of the material 52, z.
  • FIG. 13 shows another example of a device according to the present invention.
  • This device comprises two electrodes 63, 64 on both sides of the material body 62 which can be controlled in terms of volume or thickness
  • Voltage between the electrodes 63 and 64, the conversion process, the thickness or the distance-defining material 62 can be controlled.
  • the pointed objects 61 can be slowly pressed into the tissue 65 or pulled out of it by the additional action of a compressive force 66.
  • By structuring the electrodes 63, 64 (shown by way of example separately for the electrode 64a in the figure), local field strength increases can be achieved. As a result, a layer-wise influencing of the material 62 is possible. Through channels in the electrodes, cf. For example, electrode 64b, the material 62 may possibly flow.
  • FIG. 14 shows another embodiment of the proposed device.
  • the tips of the object 71 are not embedded in the body of variable material 72. Rather, the object 71 in this case only by this body, which is arranged laterally in the present example, supported.
  • the variable material 72 is a variable modulus material, such as a shape memory material.
  • the needle-shaped object 1 as a tube (micropipette), which is introduced into the tissue and remains there, an artificial channel is created, which can be used, for example, for introducing and discharging liquids through the membrane.
  • the needle-shaped object 1 can also carry electrode contacts, the z. B. can be used for stimulation and signal transmission in nerve cells.
  • use in the field of microfluidics is also possible.
  • the function of the object which need not be configured needle-shaped in each case, can rather be chosen arbitrarily, since the penetration of the device as possible with the tissue preserving effect does not depend on this function of the object.
  • the device can also be used to penetrate a biological barrier or a biological
  • Tissue or composite outside the human or animal body for example. Use in cell cultures.

Abstract

The present invention relates to a device for penetrating a biological barrier or a biological tissue or compound, comprising at least one object (1) with at least one sharp end at the front and at least one body with a thickness that reduces either by itself or due to outside influences over time. The body is disposed on the object (1) such that the sharp end of the object penetrates the barrier or the tissue or the compound when pressure is applied against the barrier or the tissue or the compound almost independently of the contact pressure with a velocity that is determined by the reduction of the thickness of the body over time. The device allows the object to be inserted very slowly, thus preserving the tissue.

Description

Vorrichtung zum langsamen Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischen Gewebes oder Verbundes mit einem spitzen Objekt Device for slowly penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite with a pointed object
Technisches AnwendungsgebietTechnical application
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischen Gewebes oder Verbundes, insbesondere für ein langsames, gewebeschonendes Eindringen eines spitzen Objekts durch eine biologische Membran. Eine derartige Vorrichtung kann beispielweise für die Implantation von Nadelelektroden in den Cortex eingesetzt werden, die mit geringst möglicher Zerstörung des Hirngewebes ablaufen soll .The present invention relates to a device for penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite, in particular for a slow, tissue-sparing penetration of a pointed object through a biological membrane. Such a device can be used for example for the implantation of needle electrodes in the cortex, which should proceed with the least possible destruction of the brain tissue.
Stand der TechnikState of the art
Für die Stimulation und Ableitung von elektrischen Signalen in vivo ist die Implantation von geeigneten Elektrodensystemen in das biologische Gewebe erforderlich. Aus P. J. Rousche et al, „A method for pneumatically inserting an array of penetrating electrodes into cortical tissue" , Annais of Biomedical Engineering, Vol. 20, Seiten 413 bis 422, 1992, ist es bspw. bekannt, ein Nadelelektrodenarray mit Hilfe eines pneumati-schen Systems bei hoher Geschwindigkeit in den Cortex zu implantieren. Die hohen Geschwindigkeiten von > 8,3m/s sind erforderlich, um alle Elektroden des Arrays ausreichend tief ins Gewebe einzubringen, führen jedoch zu einer unerwünschten Zerstörung des Gewebes. R. Eckhorn et al, „A new method for the insertion of multiple microprobes into neural and muscular tissue, including fiber electrodes, fine wires, needles and microsensors", Journal of Neuroscience Methods, 49 (1993) , Seiten 175 bis 179, beschreiben ein Verfahren Implantation von feinen Faser- oder Nadelelektroden, bei denen diese getrennt voneinander mit einer mikromotorisch angetriebenen Vorrichtung mit Schrittweiten von 1 μm in das Gewebe eingebracht werden.For the stimulation and dissipation of electrical signals in vivo, the implantation of suitable electrode systems in the biological tissue is required. It is, for example, known from PJ Rousche et al., "A method for pneumatically inserting an array of penetrating cements into cortical tissue", Annais of Biomedical Engineering, Vol. 20, pages 413 to 422, 1992, to use a pneumatic electrode array with the aid of a pneumat The high speeds of> 8.3 m / s are required to bring all the electrodes of the array sufficiently deep into the tissue, but lead to an undesirable destruction of the tissue. R. Eckhorn et al., "A new method for the insertion of multiple microprobes into neural and muscular tissue, including fiber electrodes, fine wires, needles and microsensors", Journal of Neuroscience Methods, 49 (1993), pages 175 to 179 a method implantation of fine fiber or needle electrodes, in which they are introduced separately from each other with a micromotor driven device with increments of 1 micron in the tissue.
Ein Elektrodensystem zur Stimulation und Ableitung bioelektrischer Signale, bei dem sich die Elektroden im implantierten Zustand bewegen und nachjustieren lassen, wird von J. Muthuswany et al, „An Array of Micro- actuated Microelectrodes for Monitoring Single-Neuronal Activity in Rodents", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 52, No. 8, August 2005, Seiten 1470 bis 1477 beschrieben. Dieses Elektrodensystem nutzt thermisch basierte Mikroaktoren zur Bewegung derAn electrode system for stimulating and draining bioelectrical signals, in which the electrodes can be moved and readjusted in the implanted state, is described by J. Muthuswany et al, "An Array of Micro-actuated Microelectrodes for Monitoring Single-Neuronal Activity in Rodents", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol 52, No. 8, August 2005, pages 1470 to 1477. This electrode system utilizes thermally based microactuators to move the
Elektroden. Die Bewegung erfolgt nicht kontinuierlich, sondern schrittweise mit Schrittweiden von 8,8 μm.Electrodes. The movement is not continuous, but gradually with step willow of 8.8 microns.
Aus der DE 10 2004 053 596 Al ist ein Verfahren zur zeilschonenden Manipulation einzelner Zellen bekannt, bei dem eine Zellschädigung durch eine sehr langsame Manipulationsgeschwindigkeit vermieden wird. Den Zellen wird bei der Manipulation genügend Zeit gegeben, sich neu zu ordnen, so dass eine ZeIl- Schädigung umgangen werden kann. Das Manipulations- werkzeug wird bei dieser Druckschrift mit einem piezoelektrischen Antrieb oder einem Magnetantrieb vorge- trieben, der eine Einstellung der langsamen Vortriebgeschwindigkeit ermöglicht.DE 10 2004 053 596 A1 discloses a method for cell-friendly manipulation of individual cells, in which cell damage is avoided by a very slow manipulation speed. During the manipulation, the cells are given sufficient time to rearrange themselves, so that a cell damage can be bypassed. In this document, the manipulation tool is provided with a piezoelectric drive or a magnetic drive. drove, which allows adjustment of the slow propulsion speed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum langsamen Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischen Gewebes oder Verbundes anzugeben, die sich mit geringerem Steuerungsaufwand realisieren lässt.The object of the present invention is to provide a device for slowly penetrating a biological barrier or a biological tissue or composite, which can be realized with less control effort.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.The object is achieved with the device according to claim 1. Advantageous embodiments of the device are the subject of the dependent claims or can be found in the following description and the embodiments.
Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst mindestens ein Objekt mit wenigstens einem vorderen spitzen Ende sowie zumindest einen Körper mit einer Dicke umfasst, die sich entweder von selbst oder durch äußere Beeinflussung mit der Zeit verringert, wobei der Körper so am Objekt angeordnet ist, dass das spitze Ende des Objekts bei einem Andrücken gegen die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund mit einer Geschwindigkeit in die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund eindringt, die durch die Verringerung der Dicke des Körpers mit der Zeit bestimmt wird. Die Eindringgeschwindigkeit lässt sich dabei nicht wesentlich über den Anpressdruck steuern, sondern wird vor allem durch die Geschwindigkeit der Änderung der Dicke des Körpers bestimmt, die zumindest nahezu unabhängig vom Anpress- druck ist. - A -The proposed device comprises at least one object with at least one front pointed end and at least one body with a thickness which decreases either by itself or by external influence with time, the body being arranged on the object such that the pointed end of the Object upon pressure against the barrier or tissue or composite penetrates the barrier or tissue or composite at a rate determined by reducing the thickness of the body over time. The penetration rate can not be controlled significantly by the contact pressure, but is primarily determined by the rate of change in the thickness of the body, which is at least almost independent of the contact pressure. - A -
Vorzugsweise besteht der Körper dabei aus einem Material mit von außen beeinflussbaren Material- eigenschaften, das eine Verringerung der Dicke des Körpers mit der Zeit durch Beeinflussung der Material- eigenschaften ermöglicht. Das spitze Ende des Objekts dringt dann bei einem Andrücken gegen die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund, beispielsweise einen Zellverbund, und gleichzeitiger Beeinflussung der Materialeigenschaften des Materials zur Verringerung der Dicke des Körpers mit der entsprechendenIn this case, the body preferably consists of a material with externally influenceable material properties, which makes it possible to reduce the thickness of the body over time by influencing the material properties. The pointed end of the object then penetrates against the barrier or tissue or composite, such as a cell composite, while simultaneously affecting the material properties of the material to reduce the thickness of the body with the corresponding one
Geschwindigkeit in die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund ein.Velocity into the barrier or tissue or composite.
Der Einsatz der vorliegenden Vorrichtung erfordert keine spezielle Antriebseinrichtung, mit der sehr langsame Bewegungsgeschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit erzielt werden müssen. Vielmehr muss beim Einsatz der vorliegenden Vorrichtung das Objekt lediglich über längere Zeit gegen die zu durchdringende biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund gedrückt werden. Dies kann mit beliebigen Mitteln erfolgen. Alternativ kann in einer Ausgestaltung der Vorrichtung auch die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder der bio- logische Verbund einen entsprechenden Druck auf denThe use of the present device does not require a special drive device with which very slow movement speeds must be achieved with high accuracy. Rather, when using the present device, the object only has to be pressed for a long time against the biological barrier or biological tissue or biological composite to be penetrated. This can be done by any means. Alternatively, in one embodiment of the device, the biological barrier or the biological tissue or the biological composite can also apply a corresponding pressure to the biological barrier
Körper ausüben. Hierbei ist eine dem spitzen Ende des Objekts gegenüberliegende Aufnahmefläche des Körpers für die Druckkraft von Vorteil, die zur Querschnitts- fläche des spitzen Endes ein Flächenverhältnis von zumindest 10:1, vorzugsweise > 100:1, besonders bevorzugt > 1000:1 aufweisen sollte. Das spitze Objekt durchdringt beim Anpressen an die biologische Barriere oder das Gewebe oder den Verbund diese mit einer Geschwindigkeit, mit der sich die Dicke des Körpers, verursacht durch äußere Beeinflussung der Materialeigenschaften des Materials des Körpers, verringert. Bei Wahl eines bioabbaubaren Materials wird dies durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Material in Kontakt mit der Barriere oder dem Gewebe oder dem Verbund abgebaut wird. Durch definierte Wahl des bioabbaubaren Materials inExercise body. Here, a receiving surface of the body opposite the pointed end of the object is advantageous for the compressive force, which should have an area ratio of at least 10: 1, preferably> 100: 1, particularly preferably> 1000: 1, for the cross-sectional area of the pointed end. The pointed object, when pressed against the biological barrier or tissue or composite, penetrates it at a rate which reduces the thickness of the body caused by the external influence of the material properties of the material of the body. By choosing a biodegradable material, this is determined by the rate at which the material degrades in contact with the barrier or fabric or composite. By defined choice of biodegradable material in
Abhängigkeit von den Eigenschaften der biologischen Barriere oder des biologischen Gewebes oder Verbundes kann über die Abbauzeit die Geschwindigkeit eingestellt werden, mit der das Objekt die biologische Barriere bzw. das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund durchdringt. Vorzugsweise wird ein bioab- baubares Material genutzt, das einen gerichteten Abbau ermöglicht. Unter einem gerichteten Abbau wird hierbei verstanden, dass sich der Körper bei Kontakt mit der biologischen Barriere oder dem biologischen Gewebe oder Verbund nicht gleichzeitig im gesamten Volumen sondern hauptsächlich von der Kontaktfläche her abbaut.Dependent on the properties of the biological barrier or the biological tissue or composite, the speed at which the object penetrates the biological barrier or the biological tissue or the biological composite can be set via the degradation time. Preferably, a biodegradable material is used, which allows a directional degradation. Directed degradation is understood here to mean that the body, upon contact with the biological barrier or the biological tissue or composite, does not decompose simultaneously in the entire volume but mainly from the contact surface.
In gleicher Weise kann durch Wahl eines anderen geeigneten Materials ebenfalls die Geschwindigkeit vorgegeben werden, mit der das Objekt die biologische Barriere bzw. das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund durchdringt. Diese Geschwindigkeit lässt bei vielen geeigneten Materialien auch über die gezielte äußere Beeinflussung der Materialeigenschaften des Materials steuern. Vorzugsweise wird das Material des Körpers so gewählt, dass sich eine Eindringgeschwindigkeit zwischen 0,1 μm/h und 500 μm/h, besonders bevorzugt zwischen 1 μm/h und 100 μm/h, erreichen lässt. Durch das entsprechend langsame Eindringen in die biologischen Zellverbände werden Gewebeschädigungen beim Eindringen minimiert oder verhindert .Likewise, by choosing another suitable material, it is also possible to set the rate at which the object penetrates the biological barrier or tissue or biological composite. With many suitable materials, this speed can also be controlled by the targeted external influencing of the material properties of the material. Preferably, the material of the body is chosen so that a penetration rate between 0.1 .mu.m / h and 500 .mu.m / h, particularly preferably between 1 .mu.m / h and 100 .mu.m / h, can be achieved. Due to the correspondingly slow penetration into the biological cell aggregates, tissue damage during penetration is minimized or prevented.
Bei dem Material für den Körper handelt es sich vorzugsweise um mit der Zeit abbaubare, schrumpfende oder sich verflüchtigende Materialien. Hierbei kann es sich um unterschiedliche Materialklassen handeln. Beispiele für derartige Materialklassen sind:The material for the body is preferably degradable, shrinking, or volatilizing materials over time. These can be different material classes. Examples of such material classes are:
- bioabbaubare Materialien hydrierbare oder dehydrierbare Materialien SoI -Gel-Übergänge chemisch wandelbare Materialien (z.B. Ausgasen) Polymere mit veränderbarem Polymerisierungsgrad - Materialien mit veränderbaren Elastizitätsmodul- biodegradable materials hydrogenatable or dehydrogenatable materials SoI gel transitions chemically convertible materials (e.g., outgassing) polymers with variable degree of polymerisation - materials with modifiable modulus of elasticity
(z.B. Formgedächtnismaterialien) Materialien mit veränderbarer mechanischer Stabilität (z.B. poröse, schwammartige Strukturen) - biologische Materialien flüssige oder gasförmige Materialien.(e.g., shape memory materials) Materials with variable mechanical stability (e.g., porous, sponge-like structures) - biological materials liquid or gaseous materials.
Zur Steuerung der Materialeigenschaften, insbesondere zum Schwellen oder Schrumpfen der Materialien, können beispielsweise folgende Mechanismen zum Einsatz kommen:For controlling the material properties, in particular for swelling or shrinking of the materials, the following mechanisms can, for example, be used:
Erhitzung Entweichen der Materialien über Öffnungen - Beeinflussung über die chemische Umgebung Initiieren eines chemischen Prozesses durch Licht, Chemikalien, Temperatur, Spannung (schichtweise) oder Ultraschall mechanische Veränderung oder Zerstörung poröserheating up Leakage of the Materials Via Openings - Influence on the Chemical Environment Initiation of a chemical process by light, chemicals, temperature, stress (layered) or ultrasonic mechanical change or destruction of porous
Materialien durch UltraschallMaterials by ultrasound
Änderung des Elastizitätsmoduls (z.B. beiModification of Young's modulus (e.g.
Formgedächtnismaterialien) - Einsatz von biologischem Material, bspw. von körpereigenen Materialien, die wachsen oder degenerieren, wie Knochen/Muskelgewebe, Wachstum über Belastung, Zellbewegung (Abwandern) , Anlocken von Zellen in vorhandene Strukturen, Einsatz von biochemischen Elementen (künstlicher Muskel)Shape memory materials) - use of biological material, for example of the body's own materials, which grow or degenerate, such as bone / muscle tissue, growth via stress, cell movement (migration), attracting cells into existing structures, use of biochemical elements (artificial muscle)
Eine weitere Möglichkeit des gesteuerten Eindringens der ein oder mehreren vorzugsweise nadel- förmigen Objekte besteht darin, dass ein Balg oderAnother way of controlled penetration of the one or more preferably needle-shaped objects is that a bellows or
Schlauch, bspw. anstelle der Verwendung von Piezo- elementen, eingesetzt wird. Der Balg oder Schlauch wird mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt, das bspw. durch die permeable Wand des Balgs oder Schlauchs diffundieren kann. So kann bspw. DI-Wasser aufgrund des osmotischen Druckgefälles durch die Wand diffundieren, wodurch das Volumen und somit die Dicke des Balgs oder Schlauchs geringer wird und sich die Nadeln in das Gewebe oder den Verbund bewegen. Auch hier ist eine Steuerung bzw. eine Umkehrung der Bewegung möglich.Hose, for example. Instead of the use of piezo elements, is used. The bellows or hose is filled with liquid or gas which, for example, can diffuse through the permeable wall of the bellows or hose. For example, DI water may diffuse through the wall due to the osmotic pressure drop, thereby decreasing the volume and thus the thickness of the bellows or hose and moving the needles into the fabric or composite. Again, a control or a reversal of the movement is possible.
In einer weiteren Variante ist das schrumpfende oder quellende Material mit einer dünnen Schutzschicht, bspw. einer Goldschicht, überzogen. Wird über diese Schutzschicht ein Potential angelegt, löst sich die Schicht bei geeigneter Materialwahl auf, so dass hierdurch der Schrumpfungs/Quellungsprozess initiiert werden kann. Das Potential wird vorzugsweise so angelegt, dass eine Potentialdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite der Schicht besteht.In a further variant, the shrinking or swelling material is provided with a thin protective layer, For example, a gold layer, coated. If a potential is applied via this protective layer, the layer dissolves with a suitable choice of material, so that the shrinkage / swelling process can be initiated thereby. The potential is preferably applied so that there is a potential difference between the outside and the inside of the layer.
Das spitze Ende des Objekts hat vorzugsweise einen Durchmesser an der Spitze, der < 200μm, besser < lOμm, besonders bevorzugt < lμm beträgt . Der an der Vorderseite vorzugsweise stumpfe Körper hat dann an der Vorderseite einen gegenüber der Spitze größeren Durchmesser.The pointed end of the object preferably has a diameter at the tip which is <200 μm, better <10 μm, particularly preferably <1 μm. The preferably blunt body at the front then has a larger diameter than the tip at the front.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Objekt von der Spitze ausgehend bis zu einer Länge in den Körper eingebettet, die zumindest der beabsichtigten Eindringtiefe des Objekts in den bio- logischen Zellverbund entspricht. Die Form des Körpers aus bioabbaubarem Material ist dabei unerheblich, solange die Vorderseite dieses Körpers, mit der der Körper gegen die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den Verbund gedrückt wird, nicht spitz oder scharf ausgebildet ist. DieIn one embodiment of the device, the object is embedded in the body from the tip to a length which at least corresponds to the intended penetration depth of the object into the biological cell network. The shape of the body of biodegradable material is insignificant, as long as the front of this body, with which the body is pressed against the biological barrier or the biological tissue or the composite, is not sharp or sharp. The
Vorderseite kann im Bereich der Spitze des Objekts bspw. eben oder abgerundet sein. Der Körper kann hierbei bspw. die Form einer Platte oder eines Zylinders aufweisen.Front can be in the region of the tip of the object, for example, flat or rounded. The body may, for example, have the shape of a plate or a cylinder.
Das Objekt selbst kann bspw. Elektrodenkontakte für eine Stimulation oder Ableitung bioelektrischer Signale aus dem Gewebe aufweisen. Auch andere - S -The object itself may, for example, comprise electrode contacts for stimulation or derivation of bioelectric signals from the tissue. Others too - S -
Ausgestaltungen, bspw. als Kapillarröhrchen sind selbstverständlich möglich. Die jeweilige Ausgestaltung hängt nur von der Anwendung ab, aufgrund der das Objekt die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund durchdringen soll.Embodiments, for example as capillary tubes are of course possible. The particular design depends only on the application, on the basis of which the object is to penetrate the biological barrier or the biological tissue or the biological composite.
Selbstverständlich lassen sich auch mehrere Objekte, auch in zusammenhängender Form, in den biologisch abbaubaren Körper einbetten. Auf diese Weise lässt sich bspw. auch ein Array aus Nadelelektroden gewebeschonend in den Cortex implantieren.Of course, several objects, even in a coherent form, can be embedded in the biodegradable body. In this way, it is also possible, for example, to implant an array of needle electrodes in the cortex in a tissue-protecting manner.
Die für das Eindringen des Objekts erforderliche Kraft, mit der das Objekt gegen die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund (oder umgekehrt) gedrückt werden muss, lässt sich entweder experimentell vorab bestimmen oder aus ggf. bekannten Untersuchungen ableiten. So beschreiben bspw. M. A. Howard et al . , „Measurement of the Force Required to Move a Neurosurgical Probe Through in vivo Human Brain Tissue", IEEE Transactions on Biomedical Engineering 46, No. 7, JuIy 1999, Seiten 891 - 894, eine Messung der Kräfte, die für das Eindringen von Objekten in den Cortex erforderlich sind.The force required for the penetration of the object with which the object must be pressed against the biological barrier or the biological tissue or the biological composite (or vice versa) can either be determined experimentally beforehand or derived from possibly known investigations. For example, M. A. Howard et al. , "Measurement of the Force Required to Move to a Neurosurgical Probe Through In Vivo Human Brain Tissue", IEEE Transactions on Biomedical Engineering 46, No. 7, Juicy 1999, pp. 891-894, a measurement of the forces required for the intrusion of objects in the cortex are required.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung liegt das Objekt mit seiner Rückseite an einem Substrat an, auf dem der Körper als Schicht aufgebracht ist. Das Objekt ist dabei vollständig in die Schicht bzw. den Körper eingebettet. Die für das Durchdringen der biologischenIn one embodiment of the device, the object lies with its rear side against a substrate on which the body is applied as a layer. The object is completely embedded in the layer or the body. The for the penetration of the biological
Barriere oder des biologischen Gewebes oder Verbundes mit dem Objekt erforderliche Kraft wird hierbei über das Substrat auf das Objekt und den Körper ausgeübt. Bei zahlreichen Ausgestaltungen der Vorrichtung schließt die Spitze des Objekts vorzugsweise bündig mit der Vorderseite des Körpers ab. Dies ist selbst- verständlich nicht in jedem Falle erforderlich.Barrier or the biological tissue or composite force required with the object is in this case exercised on the substrate and the body. In many embodiments of the device, the tip of the object preferably terminates flush with the front of the body. Of course, this is not always necessary.
Verbleibt eine Materialschicht zwischen der Spitze des Objekts und der Vorderseite des Körpers, so beginnt der Eindringvorgang erst nach Abbau dieser Schicht. Weiterhin kann zwischen dem Körper und der Barriere oder dem Gewebe oder Verbund auch eine Lochplatte mit ein oder mehreren Öffnungen liegen, durch die die ein oder mehreren Spitzen des Objekts in die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund eindringen.If a layer of material remains between the tip of the object and the front of the body, the penetration process does not begin until the layer has been removed. Furthermore, between the body and the barrier or the fabric or composite there may also be a perforated plate having one or more openings through which the one or more tips of the object penetrate into the barrier or tissue or composite.
In einer weiteren Ausgestaltung, bei der derIn a further embodiment, in which the
Körper aus einem abbaubaren Material gebildet ist, sind in den Körper bioreaktive Stoffe eingelagert, die mit dem Abbau des Körpers freigesetzt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um Medikamente handeln, die bspw. Entzündungsreaktionen im Gewebe lindern oder hemmen oder die die Zellhaftung der Gewebezellen zueinander verringern, um das Eindringen in das Gewebe zu erleichtern.Body is formed of a degradable material, bioreactive substances are stored in the body, which are released with the degradation of the body. These may in particular be medicaments which, for example, alleviate or inhibit inflammatory reactions in the tissue or which reduce the cell adhesion of the tissue cells to one another in order to facilitate penetration into the tissue.
In einer Ausgestaltung der vorgeschlagenenIn an embodiment of the proposed
Vorrichtung ist das Objekt vollständig in den Körper eingebettet, wobei die Rückseite des Objekts von der rückseitigen Begrenzung des Körpers beabstandet ist. Dies ermöglicht eine vollständige Implantation des Objekts in das biologische Gewebe, bspw. den Cortex.Device is the object completely embedded in the body, wherein the back of the object is spaced from the rear boundary of the body. This allows complete implantation of the object into the biological tissue, for example the cortex.
Die vollständige Implantation ist abgeschlossen, sobald das Material bis zur Rückseite des Körpers abgebaut oder geschrumpft ist. Bis zu diesem Zeitpunkt wird der Körper mit der entsprechenden Kraft gegen die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund gedrückt oder die biologische Barriere bzw. das biologische Gewebe oder der biologische Verbund übt einen Druck auf den Körper aus,Complete implantation is complete once the material has degraded or shrunk to the back of the body. Until that time, the Body pressed with the appropriate force against the biological barrier or the biological tissue or biological composite or the biological barrier or the biological tissue or the biological composite exerts a pressure on the body,
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die vorgeschlagene Vorrichtung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des durch die Patentansprüche festgelegten Schutzbereichs nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:The proposed device will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings without limiting the scope defined by the claims protection. Hereby show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung vor dem Durchdringen einer biologischen Barriere bzw. eines biologischen Gewebes oder Verbundes;Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the proposed device prior to the penetration of a biological barrier or a biological tissue or composite.
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 nach einem teilweisen Eindringen in biologisches Gewebe;FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 after a partial penetration into biological tissue; FIG.
Fig. 3 die Vorrichtung der Figur 1 nach dem kompletten Eindringen des Objekts;FIG. 3 shows the device of FIG. 1 after the complete penetration of the object; FIG.
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung vor dem Eindringen des Objekts,-4 is a schematic representation of another embodiment of the proposed device prior to the intrusion of the object,
Fig. 5 die Vorrichtung der Figur 4 nach dem vollständigen Eindringen des Objekts in das biologische Gewebe; Fig. 6 die Vorrichtung der Figur 4 nach dem vollständigen Abbau des bioabbaubaren Materials;FIG. 5 shows the device of FIG. 4 after the complete penetration of the object into the biological tissue; FIG. FIG. 6 shows the apparatus of FIG. 4 after complete decomposition of the biodegradable material; FIG.
Fig. 7 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;Fig. 7 shows another example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 8 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;8 shows a further example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 9 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;9 shows another example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 10 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;10 shows another example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 11 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;Fig. 11 is another example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 12 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;Fig. 12 is another example of an embodiment of the proposed device;
Fig. 13 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung; undFig. 13 is another example of an embodiment of the proposed device; and
Fig. 14 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung.Fig. 14 shows another example of an embodiment of the proposed device.
Wege zur Ausführung der Erfindung Bei der Implantation von Objekten in biologisches Gewebe, bspw. bei der in vivo Implantation von Nadel- elektroden in den Cortex, muss das Objekt durch eine biologische Barriere bzw. biologisches Gewebe oder einen biologischen Verbund eindringen. Bei dem Eindringen kommt es in der Regel zur Zerstörung von biologischen Zellen, da das eindringende Objekt die Zellmembran durchdringt oder zerreißt . Eine Zerstörung kann vermieden werden, wenn die Geschwindigkeit der Eindringbewegung ausreichend gering ist, insbesondere kleiner als die Umordnungsgeschwindigkeit des Zytoskeletts der Zellen an der biologischen Barriere. Dies ist bei einzelnen Zellen für Geschwindigkeiten von <300 μm/h der Fall.Means for Carrying out the Invention When implanting objects in biological tissue, for example when implanting needle electrodes in the cortex in vivo, the object has to pass through a biological barrier or tissue invade a biological composite. Ingress usually results in the destruction of biological cells as the penetrating object penetrates or ruptures the cell membrane. Destruction can be avoided if the speed of the penetration movement is sufficiently low, in particular smaller than the rate of rearrangement of the cytoskeleton of the cells at the biological barrier. This is the case for individual cells for speeds of <300 μm / h.
Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung wird die geringe Geschwindigkeit in einer Ausgestaltung durch die Verwendung eines bioabbaubaren Materials, insbesondere eines biodegradierbaren Polymers eingestellt. Dabei ist das Objekt zunächst in das biodegradierbare Polymer eingebettet . Dieser Verbund wird unter Anwendung einer Vorspannung bzw. Kraft gegen das biologische Gewebe bzw. den biologischen Verbund oder die biologische Barriere gedrückt. Das Polymer degradiert von der Oberfläche aus, wobei das eingebettete Objekt nach und nach freigesetzt wird. Aufgrund der Vorspannung bzw. der aufgewendeten Kraft dringt es dabei sehr langsam in das Gewebe ein. Nach vollständigem Abbau des Polymers hat das Objekt seine Endposition im Gewebe erreicht.In the proposed device, the low speed is set in one embodiment by the use of a biodegradable material, in particular a biodegradable polymer. The object is first embedded in the biodegradable polymer. This composite is pressed against the biological tissue or biologic barrier using a bias force. The polymer degrades from the surface, gradually releasing the embedded object. Due to the bias or the applied force, it penetrates very slowly into the tissue. Upon complete degradation of the polymer, the object has reached its final position in the tissue.
Die Figuren 10 bis 14 zeigen weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten, bei denen andere Materialien mit von außen beeinflussbaren Materialeigenschaften eingesetzt werden, über die sich eine geringe Eindringgeschwindigkeit des Objekts erreichen lässt. Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung in schematischer Darstellung. Das in diesem Beispiel nadeiförmige Objekt 1, das in das biologische Gewebe 2 bzw. den biologischen Verbund oder die biologische Barriere eindringen soll, ist zunächst vollständig in eine Schicht 3 aus dem degradierbaren Polymer eingebettet. Das nadeiförmige Objekt 1 ist an einem Substrat 4 aus nicht degradierbarem Material befestigt. Über dieses Substrat 4 wird eine Druckkraft 5 auf das nadeiförmige Objekt 1 und die degradierbare Polymerschicht 3 übertragen.FIGS. 10 to 14 show further design possibilities in which other materials with externally influenceable material properties are used, via which a low penetration speed of the object can be achieved. Figure 1 shows an exemplary embodiment of the proposed device in a schematic representation. The needle-shaped object 1 in this example, which is intended to penetrate the biological tissue 2 or the biological composite or the biological barrier, is initially completely embedded in a layer 3 of the degradable polymer. The needle-shaped object 1 is attached to a substrate 4 of non-degradable material. A pressure force 5 is transmitted to the needle-shaped object 1 and the degradable polymer layer 3 via this substrate 4.
Durch Wahl eines degradierbaren Polymers, das von der Oberfläche in Kontakt mit der biologischen Barriere her degradiert, wird das Material an der Grenzfläche zwischen der Polymerschicht 3 und dem biologischen Gewebe 2 mit der Zeit aufgelöst. Dabei wird das nadeiförmige Objekt 1 langsam freigelegt und dringt unter Einwirkung der Druckkraft 5 in das biologische Gewebe 2 ein. Da die Degradation des Polymers sehr langsam erfolgt, ist die Eindringgeschwindigkeit des nadeiförmigen Objekts 1 so langsam, dass sie unterhalb der Umordnungsgeschwindigkeit des Zytoskeletts der Zellen an der biologischen Barriere liegt, wodurch die Schädigung der Zellen minimiert wird. Ein geeignetes degradierbares Polymer ist bspw. Polyorthoester .By selecting a degradable polymer that degrades from the surface in contact with the biological barrier, the material is dissolved at the interface between the polymer layer 3 and the biological tissue 2 over time. The needle-shaped object 1 is slowly exposed and penetrates under the action of the pressure force 5 in the biological tissue 2 a. Since the degradation of the polymer is very slow, the rate of penetration of the needle-shaped object 1 is so slow that it is below the rate of rearrangement of the cytoskeleton of the cells at the biological barrier, thereby minimizing damage to the cells. A suitable degradable polymer is, for example, polyorthoester.
Figur 2 zeigt hierzu einen Zwischenzustand, bei dem bereits eine dünne Schicht des bioabbaubaren Polymers abgebaut und das nadeiförmige Objekt 1 teilweise in das biologische Gewebe 2 eingedrungen ist. Figur 3 stellt den Endzustand dar, bei dem das Polymer vollständig degradiert ist, so dass das nadeiförmige Objekt 1 zu diesem Zeitpunkt vollständig in das biologische Gewebe 2 eingedrungen ist.FIG. 2 shows an intermediate state in which a thin layer of the biodegradable polymer has already been degraded and the needle-shaped object 1 has partially penetrated the biological tissue 2. FIG. 3 shows the final state in which the polymer has completely degraded, so that the needle-shaped object 1 has completely penetrated the biological tissue 2 at this point in time.
Figur 4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung in schematischer Darstellung. Das nadeiförmige Objekt 1 ist hierbei ebenfalls vollständig in die Schicht 3 aus dem bioabbaubaren Polymer eingebettet, wobei zwischen der rückseitigen Begrenzungsfläche des Polymerkörpers und der Rückseite des nadeiförmigen Objekts 1 ein Abstand besteht. Durch diesen Abstand befindet sich noch bioabbaubares Material hinter dem nadeiförmigen Objekt 1. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann das nadeiförmige Objekt 1 die biologische Barriere vollständig durchdringen und hinter sich wieder verschließen, wie in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist .Figure 4 shows a further exemplary embodiment possibility of the proposed device in a schematic representation. The needle-shaped object 1 is in this case also completely embedded in the layer 3 of the biodegradable polymer, wherein between the rear boundary surface of the polymer body and the back of the needle-shaped object 1 is a distance. By this distance is still biodegradable material behind the needle-shaped object 1. With such a configuration of the device, the needle-shaped object 1 can completely penetrate the biological barrier and close behind again, as shown in Figures 5 and 6.
Das nadeiförmige Objekt 1 kann hierbei bspw. aus einem bioabbaubaren Material bestehen, in das bioreaktive Materialien, insbesondere Medikamente, eingelagert sind. Diese Medikamente werden dann mit dem Abbau des bioabbaubaren Materials freigesetzt. Das bioabbaubare Material des nadeiförmigen Objekts 1 ist dabei selbstverständlich so gewählt, dass es sich langsamer abbaut als das bioabbaubare Material 3 des Körpers, in das das nadeiförmige Objekt 1 zunächst eingebettet ist.The needle-shaped object 1 can in this case, for example, consist of a biodegradable material in which bioreactive materials, in particular medicaments, are stored. These drugs are then released with the breakdown of the biodegradable material. The biodegradable material of the needle-shaped object 1 is of course chosen so that it degrades more slowly than the biodegradable material 3 of the body, in which the needle-shaped object 1 is first embedded.
Auch hier wird auf den Körper bzw. die Schicht 3 aus bioabbaubarem Polymer und somit auf das nadel- förmige Objekt 1 eine Kraft 5 ausgeübt, mit der der Körper bzw. das nadeiförmige Objekt 1 gegen das biologische Gewebe 2 gedrückt wird. Nach dem Abbau des bioabbaubaren Polymers bis zu einer Dicke, die die Länge des nadeiförmigen Objekts 1 übersteigt, ist das nadeiförmige Objekt 1 vollständig in das Gewebe 2 eingedrungen, wie aus Figur 5 ersichtlich ist. Das degradierbare Material unmittelbar hinter dem rückseitigen Ende des nadeiförmigen Objekts 1 baut sich dabei von der Seite her ebenfalls mit der Zeit ab, so dass sich die Öffnung im Gewebe 2 langsam wieder verschließt. Figur 6 zeigt den Endzustand, bei dem das Polymer vollständig degradiert ist, so dass das nadeiförmige Objekt 1 hier vollständig im biologischen Gewebe 2 implantiert ist.Again, the body or layer 3 of biodegradable polymer and thus on the needle shaped object 1 exerted a force 5, with which the body or the needle-shaped object 1 is pressed against the biological tissue 2. After the degradation of the biodegradable polymer to a thickness exceeding the length of the needle-shaped object 1, the needle-shaped object 1 has completely penetrated into the tissue 2, as can be seen from FIG. The degradable material immediately behind the rear end of the needle-shaped object 1 also builds up from the side over time, so that the opening in the fabric 2 slowly closes again. FIG. 6 shows the final state in which the polymer is completely degraded so that the needle-shaped object 1 is here completely implanted in the biological tissue 2.
Die Ausgestaltungen der vorangegangenen Figuren zeigen jeweils ein Substrat 4 hinter dem Körper bzw. der Schicht 3 aus bioabbaubarem Polymer. Dies ist nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr lässt sich die Druckkraft 5 auch direkt auf den Körper aus bioabbaubarem Polymer oder das nadeiförmige Objekt ausüben. Dies kann über das biologische Gewebe selbst oder bspw. auch über einen Stempel 7 erfolgen, wie er in der Figur 7 schematisch dargestellt ist. In diesem Beispiel ist der Körper 3 aus bioabbaubarem Material zylinderförmig ausgebildet und wird in einer Führungshülse 6 geführt. Die Führungshülse 6 ist in diesem Beispiel an der dem Gewebe zugewandten Seite verbreitert und liegt auf dem Gewebe 2 auf. DurchThe embodiments of the preceding figures each show a substrate 4 behind the body or the layer 3 of biodegradable polymer. This is not essential. Instead, the pressure force 5 can also be exerted directly on the body of biodegradable polymer or the needle-shaped object. This can take place via the biological tissue itself or, for example, also via a stamp 7, as shown schematically in FIG. In this example, the body 3 of biodegradable material is cylindrical and is guided in a guide sleeve 6. The guide sleeve 6 is widened in this example on the side facing the tissue and rests on the fabric 2. By
Ausüben einer Kraft 5 auf den Stempel 7 wird auch hier das nadeiförmige Objekt 1 mit der Geschwindigkeit des Abbaus des bioabbaubaren Polymers langsam in das Gewebe 2 eingedrückt .Exerting a force 5 on the punch 7 is also the needle-shaped object 1 at the speed of Degradation of the biodegradable polymer is slowly pressed into the tissue 2.
Der Körper aus bioabbaubarem Material kann in einer weiteren Ausgestaltung auch bspw. kugelförmig ausgebildet sein, wobei mehrere in radialer Richtung ausgerichtete nadeiförmige Objekte in den Körper eingebettet sind. Der Durchmesser des Körpers kann in einer derartigen Ausgestaltung bspw. < 50μm betragen. Ein oder mehrere dieser Körper werden dann in das biologische Gewebe eingebracht, bspw. eingespritzt. Durch den über das Gewebe auf die Körper ausgeübten Druck baut sich das bioabbaubare Material der Körper ab und die nadeiförmigen Objekte dringen langsam durch die Zellmembrane der benachbarten Zellen. Die nadeiförmigen Objekte müssen dabei kleiner als die Zellen dimensioniert sein. Mit einer derartigen Vorgehensweise lassen sich bspw. Stoffe in einzelne Zellen einbringen.The body of biodegradable material may be formed in a further embodiment, for example. Spherical, with a plurality of aligned in the radial direction needle-shaped objects are embedded in the body. The diameter of the body can be, for example, <50 μm in such an embodiment. One or more of these bodies are then introduced into the biological tissue, for example injected. The pressure exerted on the body by the tissue destroys the biodegradable material of the body and the needle-shaped objects slowly penetrate the cell membrane of the neighboring cells. The needle-shaped objects must be smaller than the cells dimensioned. With such a procedure, for example, substances can be introduced into individual cells.
Figur 8 zeigt ein weiteres Beispiel für die vorgeschlagene Vorrichtung, bei der das nadeiförmige Objekt oder Instrument, hier eine Elektrodenstruktur 13, über eine Manschette aus einer starren Kapsel 11, die über Schrauben definiert festgezogen und auch nachgezogen werden kann, in der gewünschten Position gehalten wird. Mit dieser Vorrichtung können Elektroden oder andere Instrumente in lebendes Gewebe 16, hier ein menschliches Bein, eingebracht werden. Die Elektrodenstruktur 13 ist in eine definiert schrumpfende oder sich mit der Zeit auflösende Masse 14 aus einem geeignet veränderlichen Material, vergleichbar dem Körper 3 der vorangehenden Figuren, eingebettet. Über die elastische Schicht 12, die auch aus einem federnden Materialsystem bestehen kann, wird eine konstante Kraft auf die Elektrodenstruktur 13 ausgeübt, die durch die Manschette über Tage oder Wochen in exakter Position gehalten wird. Der innere Teil der Vorrichtung, d. h. die schrumpfende oder sich auflösende Masse 14 und mit der Elektrodenstruktur 13 kann zusätzlich durch mechanische Seitenelemente 15 stabilisiert und in Position gehalten werden.FIG. 8 shows a further example of the proposed device in which the needle-shaped object or instrument, in this case an electrode structure 13, is held in the desired position via a sleeve made of a rigid capsule 11 which can be tightened and tightened by means of screws , With this device, electrodes or other instruments can be introduced into living tissue 16, here a human leg. The electrode structure 13 is embedded in a defined shrinking or dissolving mass 14 of a suitably variable material, comparable to the body 3 of the preceding figures. About the elastic layer 12, which also consists of a resilient Material system is applied, a constant force is applied to the electrode structure 13, which is held by the cuff in days or weeks in exact position. The inner part of the device, ie the shrinking or dissolving mass 14 and with the electrode structure 13 can additionally be stabilized by mechanical side elements 15 and held in position.
Figur 9 zeigt eine weitere beispielhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung. Auch diese Vorrichtung kann auf ein Gewebe 23, bspw. die Oberfläche eines Organismus, aufgesetzt werden, um das Elektrodensystem 21 durch Schrumpfen oder Verschwinden des veränderlichen Materials des Körpers 22 in das Gewebe 23 des Organismus eindringen zu lassen. Zur Erzeugung einer konstanten Andruckkraft auf die Elektrodenstruktur 21 und das Material 22 dient das elastische Material 24 oder ein anderes deformierbares System. Mit dem Elektrodensystem 21 sind Maßstäbe 26 fest verbunden, an denen sich von außen ablesen lässt, wie weit das Elektrodensystem 21 bereits in das Gewebe 23 eingedrungen ist. Zur Konstanthaltung des Abstandes dient ein starres Auflagesystem 27, das durch eine Auflageplatte 25, die auch eine gekrümmte geometrische Form haben kann, ergänzt wird. Eine starre Umhüllung 28 hält die Vorrichtung in einer exakten Position.FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of the proposed device. This device can also be placed on a tissue 23, for example the surface of an organism, in order to allow the electrode system 21 to penetrate into the tissue 23 of the organism by shrinking or disappearing the variable material of the body 22. To generate a constant pressure force on the electrode structure 21 and the material 22, the elastic material 24 or another deformable system is used. Scales 26 are fixedly connected to the electrode system 21, from which it is possible to read from outside how far the electrode system 21 has already penetrated into the tissue 23. To keep the distance constant, a rigid support system 27 is used, which is supplemented by a support plate 25, which may also have a curved geometric shape. A rigid enclosure 28 holds the device in an exact position.
Figur 10 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Elek- trodenstruktur 31 mit unterschiedlich ausgestalteten nadeiförmigen Elektroden in ein Gewebe gedrückt wird. Die Elektrodenstruktur 31 wird dabei mit einer asymmetrischen Auflagekraft F in das Gewebe 34 eingedrückt . Der Eindringvorgang erfolgt durch die Verringerung der Dicke des Materials 32 sehr langsam, im Bereich von 1 bis 100 μm/h. Handelt es sich bei dem Material 32 bspw. um ein Gel, das durch Wasserentzug schrumpft, so kann dieser Prozess über Heizelemente 33 gesteuert werden, die um den Körper aus dem Material 32 angeordnet sind. Öffnungen 35 erlauben den Austritt von Wasser oder Wasserdampf aus dem ansonsten dicht umhüllten Gel 32. Alternativ können an Stelle der Heizelemente 33 auch Elemente vorgesehen sein, die den ph-Wert des Gels ändern oder passive Materialien, die dem Gel Wasser entziehen. Auch eine umgekehrte Reaktion, d. h. das Quellen des Gels, ist möglich, wenn Feuchtigkeitsdepots an dieser Stelle angebracht werden.FIG. 10 shows an example in which an electrode structure 31 with differently configured needle-shaped electrodes is pressed into a tissue. The electrode structure 31 is thereby with an asymmetrical contact force F in the tissue 34th pressed in. The penetration is done by reducing the thickness of the material 32 very slowly, in the range of 1 to 100 microns / h. If, for example, the material 32 is a gel that shrinks due to dehydration, this process can be controlled by heating elements 33 which are arranged around the body of the material 32. Apertures 35 allow the escape of water or water vapor from the otherwise sealed gel 32. Alternatively, instead of the heating elements 33, elements may also be provided which alter the pH of the gel or passive materials which deprive the gel of water. A reverse reaction, ie swelling of the gel, is also possible if moisture depots are applied at this point.
Figur 11 zeigt um Ausschnitt ein Beispiel für eine Vorrichtung, die ähnlich der Vorrichtung der Figur 10 arbeitet . Das sich verändernde Material ist hierbei durch Piezostellkörper 44 ersetzt. An einer vorderseitig angeordneten Lochplatte 42 werden dieFIG. 11 shows a section of an example of a device which operates similar to the device of FIG. The changing material is hereby replaced by piezoelectric body 44. On a front side arranged perforated plate 42 are the
Elektroden 41 in das Gewebe 45 eingebracht, indem die Stellelemente 44 gesteuert bewegt werden. Über die Variation der Spannung U an den Stellelementen 44 können die Elektroden 41 sowohl in das Gewebe 45 hinein als auch mit Nanometer-Genauigkeit aus dem Gewebe 45 herausgefahren werden. Die Halterung und die Einrichtung zur Ortspositionierung des Gesamtsystems sind in der Figur nicht dargestellt.Electrodes 41 are introduced into the fabric 45 by the control elements 44 are moved controlled. By varying the voltage U across the actuating elements 44, the electrodes 41 can be moved out of the tissue 45 both into the tissue 45 and with nanometer precision. The holder and the device for spatial positioning of the entire system are not shown in the figure.
Figur 12 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung. Die nadeiförmigen Objekte 51 in dem quellenden bzw. schrumpfenden Material 52 sind hierbei in ein Gehäuse 58 eingebracht, das an einer Seite eine Lochplatte 53 für den Durchtritt der nadeiförmigen Objekte 51 aufweist. Das Gehäuse weist Einfüllstutzen 56 und Ablassstutzen 57 für eine Flüssigkeit oder ein Gas 510 auf. An der Rückseite der nadeiförmigen Objekte 51 sind jeweils elastische Körper 59 angeordnet, die sich an der Innenseite des Gehäuses 58 abstützen und die nadelförmigen Objekte 51 mit einer Kraft in Richtung der Löcher der Lochplatte 53 beaufschlagt . Über den Einfüllstutzen 56 wird eine Flüssigkeit oder ein GasFIG. 12 shows another example of an embodiment of the proposed device. The needle-shaped objects 51 in the swelling or shrinking material 52 are in this case in a housing 58 introduced, which has a perforated plate 53 for the passage of the needle-shaped objects 51 on one side. The housing includes filler neck 56 and drain port 57 for a liquid or gas 510. At the back of the needle-shaped objects 51 are each elastic body 59 is arranged, which are supported on the inside of the housing 58 and the needle-shaped objects 51 acted upon by a force in the direction of the holes of the perforated plate 53. About the filler neck 56 is a liquid or gas
510 in das Gehäuse 58 eingebracht. Die Flüssigkeit oder das Gas 510 kann über den Einfüllstutzen 56 und den Ablassstutzen 57 verändert werden. Dies ermöglicht eine steuerbare Quellung oder Schrumpfung des Materials 52 durch geeignete Wahl oder Änderung der Flüssigkeit bzw. des Gases, wodurch sich die spitzen Objekte 51 durch die Lochplatte 53 hindurch langsam in das Gewebe 54 hineinbewegen. Die Lochplatte 53 sorgt dabei für eine bessere Führung der Spitzen der nadeiförmigen Objekte 51. Die zusätzlichen Öffnungen 55 ermöglichen eine bessere Kontaktierung zwischen dem Gas oder der Flüssigkeit 510 und dem Material 52. Die Quellung oder Schrumpfung des Materials 52 kann dabei bspw. durch ein osmotisches Druckgefälle zwischen dem Material 52 und der Flüssigkeit bzw. dem Gas 510 erzielt werden. So wird etwa bei geeigneter Wahl des Materials 52, z. B. einem Hydrogel, und Einfüllen von DI -Wasser als Flüssigkeit 510, das Material 52 Wasser aufnehmen und somit sein Volumen vergrößern. Der umgekehrte Fall ergibt sich bei Verwendung einer stark salzhaltigen Lösung als Flüssigkeit 510. Figur 13 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Vorrichtung umfasst zwei Elektroden 63, 64 beidseitig des im Volumen bzw. der Dicke steuerbaren Material- körpers 62. Durch das Anlegen einer elektrischen510 introduced into the housing 58. The liquid or gas 510 may be changed via the filler neck 56 and the drain neck 57. This allows controllable swelling or shrinkage of the material 52 by appropriate choice or modification of the liquid or gas, causing the pointed objects 51 to slowly move into the tissue 54 through the perforated plate 53. The perforated plate 53 ensures a better guidance of the tips of the needle-shaped objects 51. The additional openings 55 allow a better contact between the gas or the liquid 510 and the material 52. The swelling or shrinkage of the material 52 may, for example, by an osmotic Pressure gradient between the material 52 and the liquid or the gas 510 can be achieved. For example, with a suitable choice of the material 52, z. As a hydrogel, and filling DI water as a liquid 510, the material 52 absorb water and thus increase its volume. The reverse case arises when using a solution containing much salt as liquid 510. Figure 13 shows another example of a device according to the present invention. This device comprises two electrodes 63, 64 on both sides of the material body 62 which can be controlled in terms of volume or thickness
Spannung zwischen den Elektroden 63 und 64 kann der Umwandlungsprozess die Dicke bzw. den Abstand definierenden Materials 62 gesteuert werden. Hierdurch können die spitzen Objekte 61 unter zusätzlicher Einwirkung einer Druckkraft 66 langsam in das Gewebe 65 hineingedrückt oder aus diesem herausgezogen werden. Durch Strukturierung der Elektroden 63, 64 (in der Figur beispielhaft separat für die Elektrode 64a gezeigt) lassen sich lokale Feldstärkeerhöhungen erzielen. Hierdurch ist eine schichtweise Beeinflussung des Materials 62 möglich. Durch Kanäle in den Elektroden, vgl. beispielhaft Elektrode 64b, kann das Material 62 ggf. abfließen.Voltage between the electrodes 63 and 64, the conversion process, the thickness or the distance-defining material 62 can be controlled. As a result, the pointed objects 61 can be slowly pressed into the tissue 65 or pulled out of it by the additional action of a compressive force 66. By structuring the electrodes 63, 64 (shown by way of example separately for the electrode 64a in the figure), local field strength increases can be achieved. As a result, a layer-wise influencing of the material 62 is possible. Through channels in the electrodes, cf. For example, electrode 64b, the material 62 may possibly flow.
Figur 14 zeigt eine weitere Ausgestaltungs- möglichkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung sind die Spitzen des Objekts 71 nicht in den Körper aus veränderlichem Material 72 eingebettet. Vielmehr wird das Objekt 71 hierbei lediglich durch diesen Körper, der im vorliegenden Beispiel seitlich angeordnet ist, abgestützt. In diesem Beispiel, bei dem das Objekt 71 mit den Spitzen wiederum in einem Gehäuse mit einer Lochplatte 73 für den Durchtritt angeordnet sind, ist das veränderliche Material 72 ein Material mit veränderlichem Elastizitätsmodul, bspw. ein Formgedächtnismaterial. Dieses den Abstand definierende Material ermöglicht durch Änderung des Elastizitätsmoduls, bspw. in Folge einer Temperaturänderung, dass die Spitzen des Objekts 71 unter Einwirkung einer durch ein elastisches Material 74 hervorgerufenen Kraft durch die Lochplatte 73 langsam in das Gewebe 75 hineingedrückt oder auch wieder herausgezogen werden können.FIG. 14 shows another embodiment of the proposed device. In this embodiment, the tips of the object 71 are not embedded in the body of variable material 72. Rather, the object 71 in this case only by this body, which is arranged laterally in the present example, supported. In this example, where the tip tip object 71 is again disposed in a housing having a perforated plate 73 for passage, the variable material 72 is a variable modulus material, such as a shape memory material. By changing the modulus of elasticity, for example, as a result of a temperature change, this material defining the distance enables the tips of the object 71 can be slowly pushed into the tissue 75 under the action of a force caused by an elastic material 74 force through the perforated plate 73 or pulled out again.
Bei Ausgestaltung des nadeiförmigen Objekts 1 als Röhrchen (Mikropipette) , das in das Gewebe eingeführt wird und dort verbleibt, wird ein künstlicher Kanal geschaffen, der bspw. zum Ein- und Ausleiten von Flüssigkeiten durch die Membran verwendet werden kann. Das nadeiförmige Objekt 1 kann auch Elektrodenkontakte tragen, die z. B. zur Stimulation und Signalableitung in Nervenzellen eingesetzt werden können. Weiterhin ist bei entsprechender Ausgestaltung des nadelfδrmigen Objekts auch ein Einsatz im Bereich der Mikrofluidik möglich. Dies ist selbstverständlich keine abschließende Aufzählung der Möglichkeiten. Die Funktion des Objektes, das nicht in jedem Falle nadeiförmig ausgestaltet sein muss, kann vielmehr beliebig gewählt werden, da das mit der vorgeschlagenen Vorrichtung möglichst gewebeschonende Eindringen nicht von dieser Funktion des Objekts abhängt.In the embodiment of the needle-shaped object 1 as a tube (micropipette), which is introduced into the tissue and remains there, an artificial channel is created, which can be used, for example, for introducing and discharging liquids through the membrane. The needle-shaped object 1 can also carry electrode contacts, the z. B. can be used for stimulation and signal transmission in nerve cells. Furthermore, with appropriate configuration of the needle-like object, use in the field of microfluidics is also possible. Of course, this is not an exhaustive list of possibilities. The function of the object, which need not be configured needle-shaped in each case, can rather be chosen arbitrarily, since the penetration of the device as possible with the tissue preserving effect does not depend on this function of the object.
Die Vorrichtung lässt sich auch zum Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischenThe device can also be used to penetrate a biological barrier or a biological
Gewebes oder Verbundes außerhalb des menschlichen oder tierischen Körpers, bspw. in Zellkulturen einsetzen.Tissue or composite outside the human or animal body, for example. Use in cell cultures.
Die vorgeschlagenen Vorrichtung ist selbst- verständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. So lassen sich bspw. auch die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Ausführungs- beispielen angeführten Merkmale in anderer Weise miteinander kombinieren. The proposed device is of course not limited to the illustrated embodiments. Thus, for example, those described in the claims, the description and the embodiment Combine examples of features listed in another way.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 nadeiförmiges Objekt 2 biologisches Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer Verbund1 acicular object 2 biological tissue or biological barrier or biological composite
3 Schicht bzw. Körper aus z.B. bioabbaubarem Polymer3 layer of body of e.g. biodegradable polymer
4 Substrat4 substrate
5 Kraft 6 Führungshülse5 force 6 guide sleeve
7 Stempel7 stamps
11 starre Kapsel einer Manschette11 rigid capsule of a cuff
12 elastische Schicht12 elastic layer
13 Elektrodenstruktur 14 Masse aus veränderlichem Material13 Electrode Structure 14 Mass of variable material
15 mechanische Seitenelemente15 mechanical side elements
16 lebendes Gewebe16 living tissue
21 Elektrodensystem21 electrode system
22 Körper aus veränderlichem Material 23 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer Verbund22 bodies of variable material 23 tissue or biological barrier or biological composite
24 elastisches Material24 elastic material
25 Auflageplatte25 platen
26 Maßstab 27 Auflagesystem26 scale 27 support system
28 starre Umhüllung28 rigid cladding
31 Elektrodenstruktur31 electrode structure
32 veränderliches Material32 variable material
33 Heizelemente 34 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer33 heating elements 34 tissue or biological barrier or biological
Verbundcomposite
35 Durchgangsöffnungen35 passage openings
41 Elektroden 42 Lochplatte41 electrodes 42 perforated plate
44 Piezostellkörper44 piezo body
45 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer Verbund 51 nadeiförmiges Objekt45 tissue or biological barrier or biological composite 51 needle-shaped object
52 veränderliches Material52 variable material
53 Lochplatte53 perforated plate
54 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer Verbund 55 Öffnungen54 tissue or biological barrier or biological composite 55 openings
56 Einfüllstutzen56 filler neck
57 Ablassstutzen57 drainage nozzle
58 Gehäuse58 housing
59 elastischer Körper 510 Flüssigkeit oder Gas59 elastic body 510 liquid or gas
61 Objekt mit Spitzen61 object with points
62 veränderliches Material62 variable material
63 Elektrode63 electrode
64 Elektrode 65 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer64 electrode 65 tissue or biological barrier or biological
Verbundcomposite
66 Druckkraft66 pressure force
64a strukturierte Elektrode64a structured electrode
64b strukturierte Elektrode mit Kanälen 71 Objekt mit Spitzen und Halter64b structured electrode with channels 71 object with tips and holder
72 veränderliches Material72 variable material
73 Kammer mit Lochplatte73 chamber with perforated plate
74 elastisches Material74 elastic material
75 Gewebe bzw. biologische Barriere oder biologischer Verbund 75 tissue or biological barrier or biological composite

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischen Gewebes oder Verbundes, die mindestens ein Objekt (1) mit wenigstens einem vorderen spitzen Ende sowie zumindest einen Körper mit einer Dicke umfasst, die sich entweder von selbst oder durch äußere Beeinflussung mit der Zeit verringert, wobei der Körper so am Objekt (1) angeordnet ist, dass das spitze Ende des Objekts bei einemAn apparatus for penetrating a biological barrier or biological tissue or composite comprising at least one object (1) having at least one front tip end and at least one body having a thickness which decreases either by itself or by external influence over time , wherein the body is arranged on the object (1) that the pointed end of the object at a
Andrücken gegen die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund nahezu unabhängig vom Anpressdruck mit einer Geschwindigkeit in die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund eindringt, die durch die Verringerung der Dicke des Körpers mit der Zeit bestimmt wird.Pressing against the barrier or tissue or composite almost invariably, regardless of contact pressure, penetrates the barrier or tissue or composite at a rate determined by the reduction in body thickness over time.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper aus einem Material mit von außen beeinflussbaren Materialeigenschaften gebildet ist, das eine Verringerung der Dicke des Körpers mit der Zeit durch Beeinflussung der Materialeigenschaften ermöglicht .2. Device according to claim 1, wherein the body is formed of a material with externally influenceable material properties, which allows a reduction in the thickness of the body over time by influencing the material properties.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Material so ausgewählt ist, dass durch die Beeinflussung der Materialeigenschaften des Materials von außen eine Verringerung der Dicke des Körpers mit einer Geschwindigkeit von < 500 μm/h möglich ist .3. A device according to claim 2, wherein the material is selected so that by influencing the material properties of the material from the outside, a reduction in the thickness of the body at a rate of <500 microns / h is possible .
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 , bei der das Material so ausgewählt ist, dass durch die Beeinflussung der Materialeigenschaften des4. Apparatus according to claim 3, wherein the material is selected so that by influencing the material properties of
Materials von außen eine Verringerung der Dicke des Körpers mit einer Geschwindigkeit von ≤ 100 μm/h möglich ist.Material from the outside a reduction in the thickness of the body at a rate of ≤ 100 microns / h is possible.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper so ausgewählt ist, dass eine Verringerung der Dicke des Körpers mit einer Geschwindigkeit von < 500 μm/h möglich ist.5. The device of claim 1, wherein the body is selected so that a reduction of the thickness of the body at a speed of <500 microns / h is possible.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Körper so ausgewählt ist, dass eine Verringerung der Dicke des Körpers mit einer Geschwindigkeit von ≤ 100 μm/h möglich ist.6. The device of claim 5, wherein the body is selected so that a reduction in the thickness of the body at a speed of ≤ 100 microns / h is possible.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Körper so ausgebildet ist, dass er auch eine Vergrößerung der Dicke mit der Zeit durch äußere Beeinflussung ermöglicht.7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the body is formed so that it also allows an increase in thickness over time by external interference.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Objekt zumindest im Bereich des spitzen Endes in den Körper eingebettet ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, wherein the object is embedded at least in the region of the pointed end in the body.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 , bei der das Objekt (1) vollständig in den Körper eingebettet ist, wobei zwischen einem hinteren Ende des Objekts (1) und einer hinteren Begrenzung des Körpers ein Abstand besteht.9. Apparatus according to claim 8, wherein the object (1) is fully embedded in the body, wherein between a rear end of the object (1) and a rear boundary of the Body is a gap.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Körper einen Abstandshalter zwischen der Barriere oder dem Gewebe oder Verbund und einem hinteren Bereich des Objekts bildet.A device according to any one of claims 1 to 7, wherein the body forms a spacer between the barrier or the fabric or composite and a rear portion of the object.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Objekt (1) mit dem hinteren Ende an einem Substrat (4) anliegt.11. Device according to one of claims 1 to 10, wherein the object (1) rests with the rear end to a substrate (4).
12. Vorrichtung nach 11, bei der der Körper als Schicht auf dem Substrat (4) ausgebildet ist.12. The device according to 11, wherein the body is formed as a layer on the substrate (4).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die zusätzlich eine Manschette umfasst, über die das Objekt während des Eindringens an der Barriere oder dem Gewebe oder Verbund in Position gehalten werden kann .A device according to any one of claims 1 to 12, further comprising a collar through which the object can be held in position during penetration at the barrier or tissue or composite.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der an einem hinteren Ende des Objekts ein elastisches oder federndes Materialsystem angeordnet ist, über das eine quasistatische Kraft auf das hintere Ende des Objekts ausübbar ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, wherein at a rear end of the object, an elastic or resilient material system is arranged, via which a quasi-static force on the rear end of the object is exercisable.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Objekt mit dem Körper zumindest am hinteren Ende des Objekts von einer starren Hülle umschlossen ist, wobei das elastische oder federnde Materialsystem zwischen dem hinteren Ende des Objekts und der Hülle wirkt.15. The apparatus of claim 14, wherein the object is enclosed with the body at least at the rear end of the object by a rigid shell, wherein the elastic or resilient material system between the rear end of the Object and the shell acts.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der am hinteren Ende des Objekts ein oder mehrere Maßstäbe befestigt sind, die sich durch Öffnungen in der Hülle parallel zur Eindringrichtung des spitzen Endes nach hinten erstrecken und von außen ein Ablesen einer Eindringtiefe des spitzen Endes in die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund ermöglichen.16. The apparatus of claim 15, wherein at the rear end of the object, one or more scales are fixed, which extend through openings in the sheath parallel to the direction of penetration of the pointed end to the rear and from the outside reading a penetration depth of the pointed end into the barrier or allow the tissue or the composite.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der die Hülle eine Auflage für die Vorrichtung auf die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund bildet.17. Device according to one of claims 14 to 16, wherein the sheath forms a support for the device on the barrier or the fabric or the composite.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der der Körper zumindest teilweise von einer Einrichtung umschlossen ist, die zur Beeinflussung der Materialeigenschaften des Materials des Körpers ausgebildet ist.18. Device according to one of claims 1 to 17, wherein the body is at least partially enclosed by a device which is designed to influence the material properties of the material of the body.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Einrichtung ein Entweichen oder Einbringen von flüssigem, dampfförmigem oder gasförmigem Material ermöglicht.19. The apparatus of claim 18, wherein the device allows escape or introduction of liquid, vapor or gaseous material.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der das spitze Ende des Objekts (1) bündig mit einer Vorderseite des Körpers abschließt.20. Device according to one of claims 1 to 19, wherein the pointed end of the object (1) is flush with a front side of the body.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der der am vorderen spitzen Ende des Objekts eine Lochplatte mit zumindest einem Loch angeordnet ist, durch das sich das spitze Ende beim Eindringen durch die Barriere oder das Gewebe oder den Verbund bewegt .21. Device according to one of claims 1 to 19, wherein the at the front tip end of the object a perforated plate is arranged with at least one hole through which the pointed end moves when penetrating through the barrier or the fabric or composite.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Lochplatte Bestandteil einer starren Umhüllung für das Objekt und den Körper ist.22. The apparatus of claim 21, wherein the perforated plate is part of a rigid enclosure for the object and the body.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Umhüllung ein oder mehrere Einlass- und Auslassöffnungen für die Zufuhr oder den Auslass von Medien aufweist.23. The apparatus of claim 22, wherein the enclosure comprises one or more inlet and outlet ports for the supply or the outlet of media.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei der der Körper aus einem bioabbaubaren Material (3) besteht, das sich bei Kontakt der Vorderseite des Körpers mit der Barriere oder dem Gewebe oder dem Verbund von der Vorderseite des Körpers her abbaut .24. An apparatus according to any one of claims 1 to 23, wherein the body is made of a biodegradable material (3) which degrades upon contact of the front of the body with the barrier or the fabric or composite from the front of the body.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der bioreaktive Stoffe, insbesondere Medikamente, in den Körper aus bioabbaubarem Material (3) eingelagert sind.25. The device according to claim 24, wherein bioreactive substances, in particular medicaments, are incorporated in the body of biodegradable material (3).
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei der das Objekt (1) aus bioabbaubarem Material besteht, wobei bioreaktive Stoffe, insbesondere Medikamente, in das Objekt eingelagert sind.26. Device according to one of claims 1 to 25, wherein the object (1) consists of biodegradable material, bioreactive substances, in particular medicines, are embedded in the object.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei der das Objekt (1) als Röhrchen ausgebildet ist .27. Device according to one of claims 1 to 26, wherein the object (1) formed as a tube is.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei der das Objekt (1) Elektroden zur Stimulation und/oder Ableitung von bioelektrischen Signalen trägt .28. Device according to one of claims 1 to 27, wherein the object (1) carries electrodes for stimulation and / or dissipation of bioelectric signals.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, bei der das Objekt mehrere spitze Enden aufweist oder bei der mehrere Objekte (1) mit ein oder mehreren spitzen Enden nebeneinander angeordnet sind.29. Device according to one of claims 1 to 28, wherein the object has a plurality of pointed ends or in which a plurality of objects (1) with one or more pointed ends are arranged side by side.
30. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zum Durchdringen einer biologischen30. Use of the device according to one of claims 1 to 29 for penetrating a biological
Barriere oder eines biologischen Gewebes oder Verbundes außerhalb des menschlichen oder tierischen Körpers mit dem Objekt (1), bei dem das Objekt (1) und die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder der biologische Verbund so gegeneinander gedrückt werden, dass das Objekt die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund nahezu unabhängig vom Anpressdruck mit einer Geschwindigkeit durchdringt, mit der sich die Dicke des Körpers durch äußere Beeinflussung oder von selbst verringert.Barrier or a biological tissue or composite outside the human or animal body with the object (1), in which the object (1) and the biological barrier or the biological tissue or the biological composite are pressed against each other so that the object is the biological barrier or penetrates the biological tissue or the biological composite almost independently of the contact pressure at a speed with which the thickness of the body is reduced by external influence or by itself.
31. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zum Durchdringen einer biologischen Barriere oder eines biologischen Gewebes oder31. Use of the device according to one of claims 1 to 29 for penetrating a biological barrier or a biological tissue or
Verbundes am menschlichen oder tierischen Körper mit dem Objekt (1) , bei dem das Objekt (1) und die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder der biologische Verbund so gegeneinander gedrückt werden, dass das Objekt die biologische Barriere oder das biologische Gewebe oder den biologischen Verbund nahezu unabhängig vom Anpressdruck mit einer Geschwindigkeit durchdringt, mit der sich die Dicke des Körpers durch äußere Beeinflussung oder von selbst verringert . Compound on the human or animal body with the object (1), in which the object (1) and the biological barrier or the biological tissue or the biological composite is pressed against each other so that the object penetrates the biological barrier or the biological tissue or the biological composite almost independently of the contact pressure at a speed with which the thickness of the body is reduced by external influence or by itself.
EP07785568A 2007-04-30 2007-06-27 Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object Withdrawn EP2139983A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710020376 DE102007020376B4 (en) 2007-04-30 2007-04-30 Apparatus for slowly penetrating a biological barrier or tissue with a pointed object
PCT/DE2007/001135 WO2008131709A1 (en) 2007-04-30 2007-06-27 Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2139983A1 true EP2139983A1 (en) 2010-01-06

Family

ID=38828711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07785568A Withdrawn EP2139983A1 (en) 2007-04-30 2007-06-27 Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2139983A1 (en)
DE (1) DE102007020376B4 (en)
WO (1) WO2008131709A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183442B1 (en) * 1998-03-02 2001-02-06 Board Of Regents Of The University Of Texas System Tissue penetrating device and methods for using same
DE10307487A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Methods and devices for the injury-free movement of a probe through biological cell material
EP1633250A2 (en) * 2003-06-04 2006-03-15 Georgia Tech Research Corporation Drilling microneedle device
EP1827207A2 (en) * 2004-10-04 2007-09-05 Cyberkinetics Neurotechnology Systems, Inc. Biological interface system
DE102004053596B4 (en) * 2004-11-05 2006-10-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Methods and apparatus for processing individual biological cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008131709A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007020376B4 (en) 2009-03-05
DE102007020376A1 (en) 2008-11-06
WO2008131709A1 (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2083911B1 (en) Retinal implant with a base body
WO2004074426A2 (en) Method and devices for non-traumatic movement of a probe through biological cell material
DE69937886T2 (en) LIQUID TRANSMISSION AND DIAGNOSIS SYSTEM FOR THE TREATMENT OF THE INTERNAL OUTER
DE102008052749B4 (en) Needle, needle assembly, injection mold and method of manufacture
EP2034911B1 (en) Flexible device for introducing a medical apparatus into the body
DE19745654A1 (en) Port for subcutaneous infusion
DE10305831B4 (en) diagnostic device
EP2957233A1 (en) Joint biopsy needle for taking tissue samples
EP2170440B1 (en) Injection device for injection into biological tissue, and injection depot
EP3585474A1 (en) Device for drainage of the brain
DE102008015633B4 (en) Perfusable bioreactor for the production and / or cultivation of a human or animal blood vessel and / or a human or animal tissue
WO2008131709A1 (en) Device for the slow penetration of a biological barrier or of a biological tissue or compound with a sharp object
DE112006001487T5 (en) A polymeric microneedle array and apparatus and method of making the same
WO2022069141A1 (en) Method for producing a mould element for producing micro-arrays, and mould element
DE102008052702A1 (en) Needle arrangement e.g. plastic injection molding part, for use in e.g. pharmaceutical industry, has needle with part arranged at distance from insertion end of needle such that surface of object rests on receiving surface
EP3035977B1 (en) Transdermal therapeutic system with pressure generating device
DE102019129042A1 (en) Electrophysiological measuring device and measuring method for recording at least one electrical measured value on a biological cell sample
DE102007020377B4 (en) Tissue-sparing instrument for stimulation and / or dissipation of bioelectric signals
DE102009005003A1 (en) Device for mechanical disintegration of cells, comprises elements movably arranged to each other, where one element has micro-mechanical structure for cell perforation and other element has hollow space to receive cells, and adjusting unit
AT395678B (en) Device for limiting the penetration depth of injection (hypodermic) needles
DE102021100908A1 (en) Test device for microneedle systems, as well as a test system and a method for testing a microneedle application
DE10160670C1 (en) Device for preventing closure of injection site for medicaments comprises adjusting ring stuck to skin like plaster which carries two tensioning strips attached to retaining strip which keeps site open
DE202015106971U1 (en) Sterile outer packaging for inoculation, colonization and saturation of components, in particular with cells
WO2013149707A1 (en) Device for stimulating and/or detecting cell activities within a biological cell environment
WO2013120659A1 (en) Closed lancet belt having a plurality of lancets

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20091009

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: FUHR, GUENTER

Inventor name: THIELECKE, HAGEN

Inventor name: KOCH, KLAUS, PETER

Inventor name: POPPENDIECK, WIGAND

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100601