ES2317699T3 - Eliminacion controlada de una membrana biologica mediante una carga pirotecnica para un transporte transmembranico. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (10) para formar por lo menos una abertura en un área seleccionada de una membrana biológica para el transporte transmembránico, el cual dispositivo comprende: a) un substrato (20), que tiene una superficie superior (22), y una superficie inferior (24); b) un elemento pirotécnico (30) dispuesto sobre la superficie inferior de dicho substrato teniendo el elemento pirotécnico un potencial explosivo suficiente para formar dicha abertura artificial; y c) un dispositivo disparador (40) acoplado a dicho elemento pirotécnico; caracterizado porque: dicho substrato tiene por lo menos una abertura (26) que se extiende a través de dicho substrato (20), teniendo cada abertura una pared perimetral, que dicho elemento pirotécnico (40) está dispuesto sobre, o bien la superficie superior, o bien la superficie inferior de dicho substrato próximo a la abertura (26), y que una porción de dicho elemento pirotécnico (40) se extiende al interior de dicha abertura para formar una superficie de determinada carga separada una distancia predeterminada de la superficie inferior de dicho substrato de manera que la forma, diámetro, y profundidad de la abertura artificial está controlada.

Description

Eliminación controlada de una membrana biológica mediante una carga pirotécnica para un transporte transmembránico.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere al transporte de substancias a través de una membrana biológica de un animal, como por ejemplo un humano, y particularmente, a un dispositivo para crear unas aberturas en la membrana biológica para suministrar substancias al interior del animal a través de la membrana biológica, para la aplicación de un tratamiento, o bien para la extracción de substancias a partir del animal a través de la membrana biológica para una monitorización u otras aplicaciones para diagnósticos.

Existen muchas técnicas ya conocidas en la especialidad, para practicar unas aberturas u orificios en las membranas biológicas como por ejemplo la piel, para el suministro de fármacos y aplicación de una monitorización. Un ejemplo ya bien conocido en la especialidad, de la necesidad de pinchazos menos dolorosos de una membrana biológica, es en la monitorización en el campo de la diabetes. Los pacientes de diabetes deben someterse a menudo a pinchazos dolorosos en los dedos, algunas veces varias veces al día con lancetas y microlancetas con el fin de obtener una adecuada cantidad de fluido. A lo largo de muchos años no ha cambiado el empleo de las lancetas ni el resultado de la sensibilidad ni el dolor de los dedos, y solamente ha cambiado el tamaño relativo de las lancetas, que se ha reducido. Se han desarrollado otras técnicas, tales como por ejemplo, el empleo del láser, chorros hidráulicos, o electroporación, con la finalidad de minimizar el dolor y la invasividad del procedimiento. Véase por ejemplo, la patente normalmente concedida U.S. Patente nº 5.885.211, a Eppstein et al., la cual se refiere a técnicas térmicas de microporación y dispositivos para crear uno o más microporos en una membrana biológica.

Cada una de estas tecnologías tiene sus ventajas y desventajas asociadas, y en consecuencia se han desarrollado otras técnicas que han probado tener una amplia aplicación en todas las aplicaciones de transporte transmembránico.

Las características del preámbulo de la reivindicación 1 se conocen a partir de la patente WO-A-96 41 657.

Resumen

En breves palabras, la presente invención se refiere a un dispositivo para la creación de unas aberturas artificiales en un área seleccionada de una membrana biológica, empleando un elemento pirotécnico que es activado para explotar de una manera controlada de forma que la microexplosión produce una abertura artificial en la membrana biológica a una profundidad y diámetro deseados. El dispositivo de la presente invención es adecuado para emplear en conexión con la monitorización de un analito mediante el cual se tiene acceso a un líquido biológico a través por lo menos de una abertura. De manera similar, esta técnica es de utilidad para aplicaciones de suministros transmembránicos, en donde se desea suministrar substancias a través de la membrana al interior del organismo.

El anterior y otros objetivos y ventajas de la presente invención serán más fácilmente aparentes, al hacer referencia a la siguiente descripción, juntamente con los dibujos anexos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo que comprende un elemento pirotécnico conectado a un elemento de disparo, colocado sobre un substrato que está dispuesto en la proximidad de una membrana biológica de un organismo.

La figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo mostrado en la figura 1, después de ser explotado.

La figura 3 es una vista en sección transversal del dispositivo mostrado en la figura 2.

La figura 4 es una vista en sección transversal similar a la figura 3, mostrando el dispositivo y la membrana biológica que está debajo, después de que el elemento pirotécnico haya sido detonado.

La figura 5 es una vista en perspectiva del dispositivo una vez explotado.

La figura 6 es una vista en sección transversal del dispositivo mostrado en la figura 5.

La figura 7 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo de acuerdo con una versión de la invención.

La figura 8 es una vista parcial en sección transversal del dispositivo mostrado en la figura 7, mostrando la formación de una abertura en la membrana biológica.

La figura 9 es una vista parcial en sección transversal de una red de conducciones dispuesta sobre la superficie superior del substrato, en contacto con una pluralidad de elementos pirotécnicos para activar la detonación de una pluralidad de elementos pirotécnicos para formar una pluralidad de aberturas en la membrana biológica.

La figura 10 es una vista de la parte superior de un dispositivo que tiene una red de conductores dispuestos sobre la superficie superior del substrato en contacto con una pluralidad de elementos pirotécnicos para la activación de los elementos pirotécnicos para formar una pluralidad de aberturas artificiales.

La figura 11 es una vista parcial de la parte superior de un dispositivo, que ilustra un esquema de detonación empleando trazas de un compuesto pirotécnico dispuesto sobre el substrato entre elementos pirotécnicos adyacentes.

La figura 12 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo que muestra el elemento pirotécnico combinado con uno o más agentes permeantes o potenciadores para ser introducidos en el organismo durante la formación explosiva de la abertura artificial.

La figura 13 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo que tiene un receptáculo para los agentes permeantes o potenciadores, dispuesto entre el elemento pirotécnico y la membrana biológica.

La figura 14 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo mostrando una película cobertora dispuesta sobre el elemento pirotécnico.

La figura 15 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo que tiene una cavidad depósito para los agentes permeantes o potenciadores, dispuesta entre una primera capa de película y una segunda capa de película.

La figura 16 es una vista parcial en sección transversal de otro dispositivo que tiene una cavidad depósito para los agentes permeantes o potenciadores, dispuesta entre una primera capa de película y una segunda capa de película.

La figura 17 es una vista parcial en sección transversal de un dispositivo que tiene una orientación angulada del elemento pirotécnico.

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Descripción detallada de la invención

Debe comprenderse que esta invención no está limitada a las configuraciones particulares, pasos de procesos, y materiales descritos en la presente, y que dichas configuraciones, pasos de procesos y materiales pueden variar algo. Debe comprenderse también que la terminología empleada en la presente, se emplea con la finalidad de describir solamente versiones particulares, y no se pretende que sea limitante, dado que el ámbito de la presente invención está limitado solamente por las reivindicaciones anexas y equivalentes de las mismas.

Se hace notar que, como se emplea en esta especificación y en las reivindicaciones anexas, las formas en singular "un" y "una" y "el" y "la" incluyen los correspondientes plurales, a no ser que el contexto indique claramente otra cosa. En la descripción y reivindicaciones de la presente invención, se emplea la siguiente terminología, de acuerdo con las definiciones dadas más adelante.

Como se usa en la presente, el término "tejido" significa un agregado de células de una clase particular, juntamente con su substancia intercelular, lo cual forma un material estructural. Por lo menos una superficie del tejido debe estar disponible para llevar a cabo la presente invención. La superficie preferida de un tejido es la piel.

Como se emplea en la presente, "poración", "microporación", o cualquier término similar, significa la formación de un pequeño orificio o poro, en o a través de la membrana biológica, como por ejemplo la piel, una membrana mucosa, o la capa más externa de un organismo, para disminuir las propiedades barrera de esta membrana biológica al paso de fluidos biológicos, como por ejemplo los analitos desde debajo de la membrana biológica para su análisis, o el paso de agentes permeantes activos o fármacos sin la membrana biológica para fines seleccionados. De preferencia, el orificio o "microporo" así formado, tiene aproximadamente 1-1000 \mum de diámetro y se prolonga dentro de la membrana biológica lo suficiente para romper las propiedades barrera de esta capa sin afectar adversamente los tejidos que están debajo. Debe comprenderse que el término "microporo" se emplea en singular para simplificar, pero que el dispositivo de la presente invención puede crear múltiples aberturas artificiales.

Como se emplea en la presente, el término "penetración" significa la eliminación controlada de células ocasionada por la energía térmica y cinética liberada cuando el elemento pirotécnico explota, lo cual ocasiona que células de la membrana biológica y posiblemente algunas células adyacentes sean "desplazadas" de su sitio.

Como se emplea en la presente, las expresiones "potenciación de la penetración" o "potenciación de la permeación", significan un aumento en la permeabilidad de la membrana biológica para un fármaco, analito, u otra molécula química, compuesto o partícula (llamado también "permeante"), es decir, de forma que aumente la velocidad a la cual un fármaco, analito, u otra molécula química, compuesto o partícula, permea la membrana biológica y facilita el aumento de flujo a través de la membrana biológica con el fin de que los analitos se retiren al exterior a través de la membrana biológica o de que se suministren los fármacos a través de la membrana biológica al interior de los tejidos de debajo.

Como se emplean en la presente, las expresiones "potenciador", "potenciador químico", "potenciador de la penetración", "potenciador de la permeación", y similares, incluyen todos los potenciadores que aumentan el flujo de permeante, analitos, u otras moléculas a través de la membrana biológica, y están limitadas solamente por la funcionalidad. En otras palabras, se pretende que estén incluidos todos los compuestos y disolventes que transtornan el orden de la cubierta de la célula y cualesquiera otros agentes de potenciación química. Además, se incluyen todas las tecnologías potenciadoras de la fuerza activa, como por ejemplo la aplicación de energía ultrasónica, succión mecánica, presión o deformación local de los tejidos, iontoforesis o electroporación. Por ejemplo, puede emplearse el amoníaco como un potenciador para el dispositivo de la presente invención. En este ejemplo, el amoníaco puede aumentar la permeabilidad de estructuras de tejidos seleccionados, como por ejemplo las paredes capilares, dentro de los tejidos próximos a, o prolongados a cierta distancia de, el microporo formado. Pueden combinarse secuencialmente o simultáneamente una o más tecnologías de potenciamiento. Por ejemplo, el potenciador amoníaco puede aplicarse en primer lugar para permeabilizar las paredes capilares y a continuación puede aplicarse un campo de energía iontoforética o sónica, para conducir activamente un agente permeante dentro de aquellos tejidos que rodean y comprenden el lecho capilar. La onda de choque generada por la detonación del elemento pirotécnico de la presente invención es en sí misma un potenciador sónico de permeación.

Como se emplea en la presente, "transdérmico" o "percutáneo", significa el paso de un agente permeante dentro y a través de la membrana biológica para lograr niveles en sangre terapéuticamente efectivos, o niveles locales en tejidos de un agente permeante, o el paso de una molécula o un fluido presente en el cuerpo ("analito") al exterior a través de la membrana biológica, de forma que la molécula de analito pueda ser recogida en la parte exterior del cuerpo.

Como se emplea en la presente, el término "permeante", "fármaco", o "agente farmacológicamente activo", o cualquier otro término similar, significa cualquier material o compuesto químico o biológico, adecuado para la administración transdérmica mediante los métodos ya previamente conocidos en la técnica, y/o mediante los métodos descubiertos en la presente invención, que inducen un efecto biológico y farmacológico deseado, los cuales pueden incluir pero no están limitados a, (1) los que tienen un efecto profiláctico sobre el organismo y previenen un efecto biológico indeseable como por ejemplo una infección, (2) los que alivian una condición ocasionada por una enfermedad, como por ejemplo, el alivio del dolor o de la inflamación causados como resultado de una enfermedad, y/o (3) el alivio, reducción, o bien la completa eliminación de la enfermedad del organismo. El efecto puede ser local, como por ejemplo, proporcionando un efecto anestésico local, o puede ser sistémico. Estas substancias incluyen muchas clases de compuestos normalmente proporcionados al interior del cuerpo, incluyendo a través de superficies y membranas corporales, incluyendo la piel. En general, estas substancias incluyen, pero no están limitadas a: substancias antiinfecciosas como por ejemplo los antibióticos y agentes antivíricos; analgésicos y combinaciones analgésicas; anoréxicos; antihelmínticos; antiartríticos; agentes antiasmáticos; anticonvulsivos; antidepresivos; agentes antidiabéticos; antidiarreicos, antihistaminas; agentes antiinflamatorios; preparaciones contra la migraña; contra las náuseas; antineoplásicos; fármacos antiparkinsonianos; antipruríticos; antipsicóticos; antipiréticos; antiespasmódicos; anticolinérgicos; simpáticomiméticos; derivados de la xantina; preparaciones cardiovasculares, incluyendo los bloqueadores del canal de potasio y calcio, beta-bloqueantes, alfa-bloqueantes, y antiarritmicos; antihipertensivos; diuréticos y antidiuréticos; vaso-dilatadores incluyendo la coronaria general, periferal y cerebral; estimulantes del sistema nervioso central; vaso-constrictores; preparaciones contra la tos y resfriados; incluyendo descongestionantes; hormonas como por ejemplo el estradiol y otros esteroides, incluyendo los corticosteroides; hipnóticos; inmunosupresores; relajantes musculares; parasimpatolíticos; psicoestimulantes; sedantes; y tranquilizantes. Mediante la presente invención, tanto los fármacos ionizados como los no ionizados pueden suministrarse, tanto los fármacos de alto peso molecular como los de bajo peso molecular. Adicionalmente pueden suministrarse micropartículas, ADN, ARN, antígenos víricos, o cualquier combinación de los agentes permeantes relacionados más arriba, mediante la presente invención.

Como se emplea en la presente, la expresión cantidad "efectiva" de un agente farmacológicamente activo, significa la cantidad suficiente de un compuesto para proporcionar el efecto local o sistémico deseado, y conseguir un razonable ratio de beneficio/riesgo en cualquier tratamiento médico. Una cantidad "efectiva" de un potenciador de la permeación o de un potenciador químico, como se emplea en la presente, significa una cantidad seleccionada de forma que proporcione el aumento deseado de la permeabilidad de la membrana biológica, la deseada profundidad de penetración, velocidad de administración, y cantidad de fármaco suministrado.

Como se emplea en la presente, un "elemento pirotécnico" significa cualquier producto químico, materia o combinación de productos químicos y/o materias, que tienen una característica explosiva cuando se hacen detonar adecuadamente. El elemento pirotécnico de la presente invención inicia muy rápidamente la descomposición (como combustión) con producción de calor y la formación de materiales más estables (como gases), los cuales ejercen una presión cuando se expanden a la alta temperatura producida, creando con ello una onda de choque con un alto pico de presión actuando durante un corto período de tiempo. De esta manera, la energía producida por el elemento pirotécnico incluye tanto una alta temperatura como una alta presión. Un ejemplo de un elemento pirotécnico adecuado para la presente invención incluye una mezcla estequiométrica de polvo de zirconio y perclorato de potasio combinados con un aglomerante de nitrocelulosa de 1-5 partes por 100 partes de la mezcla estequiométrica en forma de suspensión en un disolvente orgánico. Otro ejemplo podría ser una forma gelificada de nitroglicerina, la cual tiene la ventaja adicional de ser ya un fármaco aceptado para aplicaciones de suministro transdérmico.

Como se emplea en la presente, una "tinta pirotécnica" significa un elemento pirotécnico que se aplica en forma líquida y que a continuación se seca en una forma sólida o gelificada del elemento pirotécnico.

Como se emplea en la presente, el término "membrana biológica" significa una estructura que separa un área de un organismo de otra, como por ejemplo una pared capilar, el forro del intestino o la capa externa de un organismo que separa dicho organismo de su ambiente exterior, como por ejemplo un tejido epitelial, la piel, la mucosa bucal u otra membrana mucosa. El stratum corneum de la piel puede también incluirse como membrana biológica.

Como se emplea en la presente, "animal" u "organismo", se refiere a humanos y otros organismos vivientes, incluyendo las plantas, a las cuales se puede aplicar la presente invención.

Como se emplea la presente, "analito" significa cualquier material o compuesto químico o biológico adecuado para pasar a través de una membrana biológica mediante la tecnología descubierta en esta presente invención, o mediante una tecnología ya previamente conocida en la técnica, del cual analito, un individuo quiera conocer la concentración o actividad en el interior del cuerpo. La glucosa es un ejemplo específico de un analito debido a que es un azúcar adecuado para el paso a través de la piel, e individuos, por ejemplo aquellos que tienen diabetes, podrían querer saber sus niveles de glucosa en sangre. Otros ejemplos de analitos incluyen, pero no están limitados a, compuestos como por ejemplo el sodio, potasio, bilirrubina, urea, amoníaco, calcio, plomo, hierro, litio, salicilatos, y similares.

Como se emplea en la presente, "velocidad del flujo transdérmico" es la velocidad de paso de cualquier analito al exterior a través de la piel de un individuo, humano o animal, o la velocidad de paso de cualquier agente permeante, fármaco, agente fármacológicamente activo, colorante, o pigmento en y a través de la piel de un organismo.

Como se emplea en la presente, "abertura artificial" significa una brecha física de la membrana biológica, de un tamaño adecuado para el suministro o extracción de un fluido a través de la misma, incluyendo los microporos.

La presente invención se refiere a un nuevo dispositivo para la creación de orificios microscópicos, es decir aberturas artificiales 2, en una membrana biológica 4, como por ejemplo el stratum corneum de la piel humana, para aumentar la permeabilidad de la membrana biológica 4 con una mínima cantidad de sensación en el organismo. Con referencia en primer lugar a la figura 1, el dispositivo de la presente invención se muestra en su conjunto con el nº 10. El dispositivo 10 comprende esencialmente tres elementos: un substrato 20, un elemento pirotécnico 30, y un dispositivo disparador 40. En general, la función del dispositivo 10 es la de adherirse suficientemente a la superficie de la membrana biológica 4, y practicar una o más aberturas artificiales, o las aberturas artificiales 2, en la misma. Más particularmente, después de la detonación y la microexplosión resultante del elemento pirotécnico 30, después de recibir una señal de detonación 42 a partir del dispositivo de disparo 40, se crea una alta temperatura de los gases en combinación con altas presiones localizadas que son dirigidas a los tejidos diana cuando se crea la microexplosión en la proximidad de la membrana biológica 4. Esto da como resultado la disipación de la energía térmica y cinética del tejido diana y la resultante formación de una abertura artificial 2.

Como apreciará una persona experta en la técnica, la formación de la abertura artificial 2 por la microexplosión producida mediante la presente invención, ocasionará que se formen las aberturas artificiales 2 en un tiempo muy breve, lo cual permite que se lleve a cabo el proceso de microporación con muy poca o ninguna sensación por parte del organismo del sujeto. En base a la propagación del frente de combustión de algunos de los compuestos pirotécnicos corrientes, podría esperarse una microcarga como las que se han descrito en el contexto de esta invención, durante unos pocos microsegundos. La presente invención concentra la energía térmica y de presión producida por la explosión, en las áreas diana de la membrana biológica. Por ejemplo, si el ciclo completo detonación/poración se ha completado en menos de 0,010 segundos, puede demostrarse mediante un análisis térmico del elemento finito, que la energía térmica introducida dentro de la membrana biológica se disipa con dicho abrupto gradiente, de tal forma que el pico de temperatura dentro del área de poración no excede nunca de aproximadamente 40ºC, lo cual está muy por debajo del umbral de dolor humano para la temperatura, si el tejido diana es la piel. Más particularmente, la presente invención puede crear un frente de presión que se disipa exponencialmente en los tejidos adyacentes después de crear el poro deseado, pasando el muy poco exceso de energía a estos tejidos adyacentes. Además, el aumento de presión localizada producida por la microexplosión del elemento pirotécnico 30, aumenta la eficiencia de la combustión de la reacción química, lo cual reduce la cantidad total de energía requerida para la poración a una profundidad específica.

El substrato 20 del dispositivo 10 tiene una superficie superior 22 y una superficie inferior 24. El elemento pirotécnico 30 puede colocarse sobre la cara superior o bien sobre la cara inferior 22, 24 del substrato 20, pero en la figura se muestra colocado en la cara superior 22 del substrato 20. El dispositivo disparador 40 está operativamente conectado al elemento pirotécnico 30 y de preferencia está en la misma superficie del substrato 20 en la que está colocado el elemento pirotécnico. La superficie inferior del substrato 20 está en contacto físico con un área de la superficie seleccionada de la membrana biológica 4, de manera que el elemento pirotécnico 30 está fijo en relación a la membrana biológica 4. La posición fija del elemento pirotécnico 30 en relación con la superficie de la membrana biológica 4, permite la creación controlada de los orificios artificiales 2, los cuales tienen una forma con un margen predeterminado tanto de diámetro como de profundidad. Para facilitar la fijación de dicho dispositivo, una porción de la superficie inferior 24 del substrato 20 puede tener un adhesivo 25 fijado al mismo para facilitar la fijación del substrato 20 al área de superficie seleccionada de la membrana biológica 4, y facilitar la transferencia de energía en esta interfaz.

El substrato 20 del dispositivo 10 está formado de preferencia de un material no conductor. El substrato 20 puede escogerse de preferencia de un material que reacciona químicamente y/o desprende gases en respuesta a la energía térmica producida en la microexplosión del elemento pirotécnico 30 para producir sustancias potenciadoras tales como el amoníaco u otros productos secundarios beneficiosos. Puede emplearse cualquier material adecuado para formación del substrato. Los materiales adecuados incluyen por ejemplo, aunque no están limitados a, polímeros y geles naturales y sintéticos, parafina, ceras, hidrogeles, geles sol, vidrio, tejidos, cerámica, o capas de papel. Además los sustratos apropiados 20 pueden incluir pero no están limitados a, polímeros de bajo punto de fusión y polímeros impregnados, recubiertos o microencapsulados con potenciadores. El substrato 20 puede estar destinado a contener pigmentos para que tenga lugar una aplicación instantánea de un tatuaje después de la detonación de las cargas pirotécnicas, adecuado para el veterinario, o tatuajes cosméticos.

El substrato 20 tiene de preferencia, un grueso de aproximadamente 10 micras a 1000 micras. Más particularmente, se prefiere que el substrato 20 tenga un grueso de aproximadamente 10 a 500 micras. En la versión en donde el elemento pirotécnico está dispuesto dentro de un orificio practicado en la capa del substrato 20, el grueso del substrato 20 puede emplearse durante el proceso de fabricación para controlar la cantidad de material explosivo colocado en cada sitio, la forma del frente de presión resultante creado cuando la carga se detona, y las geometrías resultantes del poro formado.

El dispositivo de disparo 40, puede ser cualquier medio ya conocido por una persona experta en la técnica para la activación de un elemento pirotécnico 30. Estos medios incluyen pero no están limitados a, disparadores eléctricos, disparadores de percusión, disparadores térmicos, disparadores ópticos, y similares. El único requisito para un dispositivo disparador adecuado 40 para la presente invención, es el requisito de que el dispositivo disparador 40 conduzca a una señal disparadora 42 en el elemento pirotécnico 30 capaz de disparar la detonación del elemento pirotécnico 30. El dispositivo disparador 40 preferido, es un elemento 44 conductor de la electricidad, dispuesto en contacto con el elemento pirotécnico 30, el cual puede conducir una señal eléctrica de detonación 46 al elemento pirotécnico 30. La fuente de la señal eléctrica de detonación 46 puede ser cualquier fuente de pulsos local o remota.

Un ejemplo de un disparador óptico es un haz de rayos láser emitido a partir de una fuente de rayos láser, tal como un diodo láser. Por ejemplo una tinta pirotécnica se imprime por serigrafía en puntos sobre un substrato de película plástica transparente. En el momento del empleo, el substrato se aplica contra la superficie de la membrana biológica con los puntos de tinta de cara a la membrana. La detonación de la tinta pirotécnica se dispara iluminando los puntos con un haz de rayos láser a través del substrato de película plástica transparente. El calor suficiente se logra con un pulso láser de suficiente potencia de un haz de rayos láser y suficiente longitud de onda. Alternativamente, la tinta pirotécnica está integrada con un material fototérmico o colorante que absorbe la energía del haz de rayos láser para calentar y disparar la detonación incluso más rápidamente. Un disparador de un haz de rayos láser tiene la ventaja de no requerir ninguna conexión eléctrica con los elementos pirotécnicos.

Los mismos elementos conductores 44 pueden emplearse también después del proceso de formación de las aberturas artificiales, como electrodos para las técnicas adicionales de potenciación de la permeación, tales como la iontoforesis y/o la electroporación, o incluso como conexiones para un elemento piezoeléctrico colocado dentro del dispositivo para proporcionar una fuente de energía sónica. Una descripción más detallada de cómo todas estas diferentes técnicas de potenciación pueden ser acopladas a un poro formado en la piel figura en la solicitud de la patente internacional pendiente de aprobación PCT W098/29134, "Microporation of Tissue for the Delivery of Biooactive Agents" ("Microporación de tejidos para el suministro de agentes bioactivos"). De manera similar, los elementos conductores que conectan con los elementos pirotécnicos son también de utilidad después de haberse formado las aberturas artificiales, como electrodos formando parte de un sensor, tal como por ejemplo un biosensor electroquímico, para la detección de un analito en el fluido biológico recogido a través de las aberturas artificiales. Materiales adecuados para los elementos conductores para emplear tanto como elementos disparadores como electrodos para la detección electroquímica, son el platino, platino/carbono, y carbono.

Mientras que el elemento conductor de la electricidad 44, puede disponerse tanto en la superficie superior, como en la superficie inferior, 22, 24 del substrato, el elemento conductor de la electricidad 44, de la presente invención está dispuesto de preferencia sobre la superficie superior 22 del substrato 20. Esto resulta ventajoso porque el elemento conductor de la electricidad 44 está separado de la superficie de la membrana biológica 4 por la interposición del substrato 20. Esto evita que el elemento conductor de la electricidad 44 haga contacto con la superficie de la membrana biológica y que como consecuencia se vea adversamente afectado por los efectos indeseables de los fluidos corporales, tales como el sudor, aceite corporal, y similares, los cuales están presentes en la superficie de la mayoría de membranas biológicas 4.

Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, un elemento conductor 44, como por ejemplo trazas de carbono, se aplica a la superficie superior 22 del substrato 20 empleando técnicas ya conocidas por los expertos en la técnica. Un elemento pirotécnico 30 se deposita a continuación sobre el elemento conductor 44 para completar la necesaria conexión del elemento pirotécnico 30 y el elemento conductor 44. Este paso puede efectuarse, colocando como en una pantalla, una determinada medida de tinta pirotécnica sobre el elemento conductor 44. Cuando la tinta pirotécnica se seca, el elemento pirotécnico 30 está en contacto operativo con el dispositivo de disparo 40. Debido a que el substrato 20 está interpuesto entre la superficie de la membrana biológica 4 y el elemento pirotécnico 30, en esta versión, se prefiere que el substrato 20 empleado para esta versión sea de un tipo que se volatilice fácilmente mediante las fuerzas de microexplosión del elemento pirotécnico 30, de manera que se dirija suficiente energía a la membrana biológica 4 para formar la abertura artificial 2 deseada. Una abertura artificial 2 formada empleando un dispositivo 10 de esta versión, tendría en general la forma mostrada en la figura 4 después de que hubiera tenido lugar la microexplosión (asumiendo que el elemento pirotécnico tuviera una forma general redondeada en la sección transversal). Los potenciadores pueden incorporarse de preferencia en el substrato 20 para potenciar la velocidad de flujo transdérmico resultante.

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Con referencia ahora a las figuras 5-7, se muestran los dispositivos de acuerdo con la segunda y tercera versión. En ambas versiones, el substrato 20 tiene por lo menos una abertura 26 que se extiende a través del substrato 20. Esta abertura 26 tiene una pared de abertura 28 con una forma predeterminada de manera que puede formarse una abertura artificial 2 de una forma deseada. Como podrá apreciar una persona experta en la técnica, cambiando la forma de la pared de la abertura, puede alterarse la forma del microporo. Por ejemplo, puede emplearse una pared de abertura en forma de estrella, para formar un microporo en forma de estrella. En otro ejemplo, una pared de abertura en forma de muesca puede emplearse para formar un microporo en forma de muesca. Los poros de una forma particular pueden tener propiedades cosméticamente preferentes a la vez que facilitan todavía las velocidades de flujo transdérmico deseadas. Sin embargo se prefiere que la pared de abertura de la abertura tenga una sección transversal de forma cuadrada o redonda. Estas formas permiten la pronta determinación, empleando cálculos ya conocidos por los expertos en la técnica, de la profundidad y diámetro resultante del microporo formado basado en que la distancia del elemento pirotécnico está espaciada de la superficie biológica y de la potencia explosiva conocida del elemento pirotécnico.

El elemento conductor 44, el cual está ejemplificado por trazas de carbono, se aplica de preferencia sobre la superficie superior 22 del substrato 20, de manera que entra en contacto con una abertura 26 del substrato 20. Un elemento pirotécnico 30, de preferencia inicialmente en forma de una tinta pirotécnica, se deposita a continuación sobre cada abertura 26 en la misma en contacto con el elemento conductor 44 para completar la necesaria conexión del elemento pirotécnico 30 y el elemento conductor 44 del dispositivo disparador 40.

La diferencia primordial entre la segunda versión y la tercera versión es la disposición del elemento pirotécnico 30 dentro de la abertura 26 en relación con la superficie de la membrana biológica 4. En la segunda versión mostrada en la figura 6, y la cual no muestra la presente invención, el elemento pirotécnico 30 puede llenar substancialmente la abertura 26 del substrato 20, de manera que el elemento pirotécnico 30 la está en contacto físico íntimo con la superficie de la membrana biológica 4. En la tercera versión, de acuerdo con la presente invención y como se muestra en la figura 7, el elemento pirotécnico 30 se extiende sólo parcialmente dentro de la abertura 26 del substrato 20 de la superficie superior 22, de manera que la superficie del fondo 32 del elemento pirotécnico 30 está separado una distancia (d) de la superficie inferior 24 del substrato 20, de manera que la abertura 26 está sólo parcialmente llenada.

Si el elemento pirotécnico 30 del dispositivo 10 está en íntimo contacto físico con el área de superficie seleccionada de la membrana biológica 4, como se muestran en las figuras 5 y 6, la fuerza explosiva se dirige por lo general a la superficie de la membrana biológica 4 sobre la cual el elemento pirotécnico 30 está en contacto. El microporo resultante 4 formado por la microexplosión del elemento pirotécnico 30 es similar al mostrado en la figura 4. Esta versión es eficaz en el sentido que ninguna porción de la fuerza se pierde en volatilizar el substrato 20. La temperatura, presión, y velocidad de los materiales producidos por el elemento pirotécnico 30 y la profundidad y diámetro resultantes de la abertura artificial formada 2, es dependiente en esta versión de la naturaleza (es decir, las propiedades físicas y eficiencia del elemento pirotécnico explosivo 30 empleado por peso unidad) del elemento pirotécnico y la cantidad de elemento pirotécnico 30 empleado.

De acuerdo con la presente invención, y como se muestra en la figura 7, la superficie del fondo del elemento pirotécnico 30 está distanciado de la superficie inferior 24 del substrato 20. En esta versión se prefiere que la tinta pirotécnica se emplee para la formación del elemento pirotécnico 30, de manera que se forme una superficie de carga 34, fácilmente formada, sobre la superficie del fondo 32 del elemento pirotécnico 30 cuando la tinta pirotécnica se seca en el elemento pirotécnico 30. Debido a la tensión superficial que actúa sobre la tinta pirotécnica cuando la tinta se seca a partir del estado fluido, la superficie del fondo 32 del elemento pirotécnico 30 se arqueará hacia la superficie superior 22 del substrato 20 y tendrá una forma en general parabólica en su sección transversal. Esta superficie de carga 34 formada, puede estar hecha por medios mecánicos después de que el elemento pirotécnico 30 sea colocado sobre y dentro de la abertura 26, pero el empleo de la tensión superficial que actúa sobre la tinta pirotécnica cuando se seca es el medio preferido para formar una superficie de carga de forma generalmente parabólica 34 de la tercera versión de la presente invención. Cuando el elemento pirotécnico 30 se detona, la superficie de carga 34 en general de forma parabólica, ocasiona la generación de una alta temperatura, una alta presión, y materiales de alta velocidad en el foco (F) de la explosión de la carga formada. La distancia del elemento pirotécnico 30 de la superficie inferior 24 del substrato 20, la cual en la operación coincide con la superficie de la membrana biológica 4, permite que el foco de la microexplosión se dirija a la profundidad D deseada dentro de la membrana biológica 4. Como se muestra en la figura 8, esto da como resultado una abertura artificial 2 que se extiende atravesando la membrana biológica 4. Adicionalmente, debido a que la situación del foco de la superficie de carga 34 formada, puede ser fácilmente calculada a partir de ecuaciones estándar que toman en consideración la forma de la superficie parabólica, la abertura artificial 2 puede formarse ventajosamente sin perjudicar los tejidos que están debajo, tales como la epidermis de la piel cuando el stratum corneum de la piel es microporado.

Como se ha mencionado más arriba, el elemento pirotécnico 30 está formado en forma de un microporo de forma, diámetro y profundidad específica. La forma del microporo formado de la presente invención tiene de preferencia forma cónica como se muestra en las figuras 4 y 8. Los microporos formados tienen de preferencia un diámetro dentro del margen de 1-1000 \mum y una profundidad dentro del margen de 1-3000 \mum. Más particularmente, los microporos tienen
de preferencia un diámetro dentro del margen de 10-600 \mum y una profundidad dentro del margen de 10-1000 \mum.

Las figuras 9 y 10 ilustran como los elementos eléctricamente conductores 44 se colocan en la red 46. Específicamente, los elementos conductores 44 están conectados a las respectivas aberturas 26, se unen juntamente a una red conductora 46 de manera que la pluralidad de elementos pirotécnicos 30 dispuestos en la pluralidad de aberturas 26 dentro del substrato 20 del dispositivo 10, pueden ser simultáneamente o secuencialmente detonados después de recibir la(s) señales) eléctrica(s) de detonación 46, aplicada(s) a través de los electrodos a la red 46. Para una detonación secuencial, es deseable aislar algunos circuitos dentro de la red conductora 46 y disparar la secuencia de detonación de una manera predeterminada programada en el dispositivo de disparo 40. Alternativamente, como se ha descrito más arriba, empleando una longitud ligeramente distinta, podrían emplearse pequeñas trazas de material fundido para conectar cada detonador a uno o más elementos pirotécnicos, para crear una detonación secuencial previamente ajustada.

Para un conjunto de elementos pirotécnicos dispuestos en un dispositivo, como muestra la figura 11, es posible también emplear un elemento conductor 44 ejemplificado por trazas de carbono conductor, descrito en la presente para detonar en primer lugar un elemento pirotécnico individual 30 y a continuación, habiendo colocado dentro del conjunto de elementos pirotécnicos 30, una serie de pequeñas trazas 45 de una sustancia pirotécnica seleccionada que los interconecta, esta primera detonación del elemento pirotécnico 30, permite iniciar la subsiguiente detonación de todos los otros elementos 30. Este diseño simplifica la fabricación del dispositivo de disparo activado eléctricamente 40, con lo que puede resultar potencialmente, un producto de más bajo coste.

El dispositivo 10 de la presente invención puede también combinarse con agentes permeantes, potenciadores químicos (E), fármacos terapéuticos (TD), ó cualquier combinación de productos químicos. Con referencia a la figura 12, los potenciadores químicos E, los fármacos terapéuticos TD, y/o otros productos químicos deseados, puede combinarse ventajosamente con el elemento pirotécnico 30. Esto permite que el producto químico o compuesto añadido sea enérgicamente introducido dentro de la abertura artificial 2 mediante la energía suministrada por la detonación del elemento pirotécnico 30. Por ejemplo, el sustrato 20 puede ser fabricado a base de un polvo de micropartículas de un polímero biodegradable, el cual contiene un agente permeante, por ejemplo, un compuesto terapéutico tal como un antígeno de vacuna, ADN ó una proteína. Después de la detonación del elemento pirotécnico 30, las uniones entre las micropartículas individuales que forman el substrato 20, se rompen y subsiguientemente son conducidas a alta velocidad dentro de las paredes de la abertura artificial 2 que se ha formado. Algunas de estas partículas penetrarán a través de las paredes de la célula y quedarán dentro del interior de la célula, intacta y todavía viable. Esta momentánea disrupción de la pared de la célula por la onda de choque y el impacto cinético de la partícula, se ha demostrado que es un método efectivo para el suministro de macromoléculas y micropartículas.

Con referencia a la figura 13, se muestra una versión alternativa del dispositivo 10 de la presente invención. El dispositivo mostrado en la figura 13 comprende una membrana de pared delgada 50 fijada a la superficie inferior 24 del substrato 20. Como apreciará un experto en la técnica, se forma un receptáculo 52 definido por, la superficie de carga formada 34 de la porción del elemento pirotécnico 30 que se extiende dentro de la abertura 26, las paredes de abertura 28 de la abertura 26, y la membrana de pared fina 50. El receptáculo 52 puede contener potenciadores químicos (E), fármacos terapéuticos (TD), u otras sustancias beneficiosas. Este receptáculo 52 se rompe explosivamente por la energía suministrada por la detonación del elemento pirotécnico 30, el cual como consecuencia ocasiona que la sustancia almacenada sea enérgicamente suministrada dentro del organismo, después de la membrana biológica 4, mediante la abertura artificial formada 2.

Con referencia ahora a la figura 14, una película cobertora 60 cubre la superficie superior del dispositivo de la presente invención, recubriendo por lo menos el elemento pirotécnico 30 y opcionalmente el dispositivo disparador 40. Esta película cobertora 60 ayuda, al contener y focalizar la fuerza de la microexplosión del elemento pirotécnico 30, de forma que el calor y la presión generadas por la microexplosión sean dirigidas al tejido diana y no escapen a la atmósfera circundante. Adicionalmente, al contener la microexplosión, la película cobertora 60 actúa como una característica de seguridad para cualquier material que estuviera contenido, y que sería potencialmente eyectado por la fuerza de la microexplosión. La película cobertora 60 está formada de preferencia de un material térmico, no conductor, de alto punto de fusión, como por ejemplo un polímero, un producto cerámico o metal adecuados, y similares.

La abertura 26 en la configuración de la figura 14, es opcional. Por ejemplo, el sustrato 20 es un miembro matriz tipo parche, que tiene áreas melladas sobre su superficie superior, pero de otra manera es un elemento contiguo (sin la abertura 26 como muestra la figura 14). La sustancia para los elementos pirotécnicos está serografiada sobre el substrato 20 dentro de las áreas melladas. El material del electrodo de detonación para el dispositivo de disparo se aplica a la superficie encima de los elementos pirotécnicos como se muestra en la figura 14. La película de cobertura se aplica a continuación en la superficie superior del dispositivo sobre el material del electrodo de detonación del dispositivo de disparo. En consecuencia el sustrato 20 incluye una región entre los elementos pirotécnicos 30 y la superficie de la membrana biológica, que actúa como un distanciador. Cuando los elementos pirotécnicos son detonados, se crea una onda de choque a través del substrato 20 formando la(s) abertura(s) artificial(es). Además, el sustrato 20 se trata opcionalmente con uno o más potenciadores o permeantes, etc., de forma que después de la detonación del material matriz del substrato es conducido a la membrana biológica con la microexplosión.

En el momento del empleo, el dispositivo 10 de la presente invención forma las aberturas artificiales 2 dentro de un área seleccionada de una membrana biológica 4, para la potenciación de la permeabilidad de la membrana biológica 4. El operador conecta simplemente la superficie inferior 24 del substrato 20 del dispositivo 24 sobre la superficie de una membrana biológica 4, y a continuación dispara el dispositivo de disparo 40 del dispositivo 10. Al disparar, el elemento pirotécnico 30 (de suficiente energía para penetrar la membrana biológica a una deseada profundidad), ocasiona que se forme una abertura artificial 2, que se extiende en, o a través de la membrana biológica 4.

Puede aplicarse un producto o permeante, como por ejemplo, un fármaco terapéutico, a la abertura artificial formada 2, para el suministro del fármaco o compuesto terapéutico a través de la membrana biológica 4 al interior del organismo. Todavía, en otra forma de empleo de la abertura artificial formada 2, pueden retirarse fluidos o analitos desde el organismo a través de la abertura artificial 2. En ausencia de la función barrera normalmente atribuible a la membrana biológica 4, como por ejemplo el stratum corneum de la piel, se potencia el transporte percutáneo del fármaco terapéutico o el analito.

Como se muestra en la figura 15 puede integrarse un receptáculo separado dentro del dispositivo 10, para el suministro del agente permeante al microporo formado. Una primera capa de película 70 se dispone sobre la superficie superior 22 del substrato 20, y de preferencia sobre el elemento pirotécnico 30 y el elemento de disparo 44. Una segunda capa de película 72 se asegura en las porciones periféricas de la primera capa de película 70 para definir la cavidad de un receptáculo 74, que contiene uno o más agentes permeantes. La cavidad del receptáculo 74, y más particularmente la primera capa de película 72, puede romperse simultáneamente con la detonación del elemento pirotécnico 30, al formarse el poro.

Alternativamente, como se muestra en la figura 16, la primera capa de película 72, puede mantenerse intacta durante la detonación del elemento pirotécnico 30, y a continuación abrirse en el último momento, bien sea por la detonación de un elemento pirotécnico separado 75 colocado sobre la primera capa de película 70, bien sea por la activación de un elemento calentado ópticamente o eléctricamente, dispuesto sobre la primera capa de película 70 como se describe en la patente comúnmente asignada U.S. 5.885.211.

Para algunas aplicaciones puede emplearse una pluralidad de receptáculos dispuestos separadamente 74, para permitir la secuencial administración de varios diferentes agentes permeantes, los cuales, de otra manera, pueden no ser compatibles para ser colocados juntos en la misma formulación. En este caso puede ser ventajoso aislar cada agente permeante en una abertura artificial 2 seleccionada, o en un juego de aberturas artificiales 2, asegurando con ello que no tiene lugar ninguna mezcla de los agentes permeantes incompatibles fuera del cuerpo del organismo. Un ejemplo de cuando esto es útil, es cuando se emplea un potenciador de permeación basado en amoníaco diluido (NH_{3}), para permeabilizar las paredes capilares para el suministro de una proteína o péptido lábil como por ejemplo la eritropoyetina o la hormona paratiroides. En este caso, la ventaja de emplear el compuesto NH_{3} ha sido demostrado espectacularmente en estudios clínicos, sin embargo, las propiedades altamente alcalinas del NH_{3} son de todos conocidas por ser perjudiciales para la integridad del agente permeante terapéutico. Aislando cada una de estas sustancias en cavidades de receptáculos separados 74, y a continuación empleando poros separados para introducirlas dentro del organismo, el potenciador NH_{3} puede añadirse un tiempo suficiente para difundirse hacia el lecho capilar, realizar su función de permealización, y a continuación ser efectivamente neutralizado por la enorme capacidad tampón de los fluidos internos del organismo. A continuación, con el pH del tejido vuelto esencialmente a su valor normal, el agente permeante terapéutico puede ser introducido en un juego de poros 2 próximamente adyacentes, lo cual permite la difusión a capilaridades muy iguales permealizadas por el NH_{3}. Pueden emplearse varios modelos, por ejemplo un poro 2 único para suministrar el NH_{3} el cual puede rodearse por un círculo de poros 2 que suministran el agente permeante terapéutico. De manera similar podrían emplearse hileras de poros 2, ó cualquier modelo diseñado para suministrar las cantidades apropiadas efectivas de los respectivos agentes permeantes, de los cuales puede esperarse que varíen de una aplicación a la próxima.

La fabricación de esta tecnología de receptáculos separados puede lograrse empleando las técnicas de estampación de colorantes corriente, de impresión, técnicas litográficas y de unión térmica. Por ejemplo, el substrato 20 podría tener en primer lugar los elementos pirotécnicos 30 y el dispositivo disparador 40 colocado en la superficie superior del substrato 20, por medio de serigrafía o tecnologías de impresión por chorro de tinta. Como se ha descrito más arriba, puede combinarse un potenciador con el elemento pirotécnico 30. En este caso, el potenciador NH_{3}, ejemplificado por una forma sólida de carbonato de amonio, se deposita directamente en aquellos elementos pirotécnicos 30 designados para suministrar el NH_{3} dentro del organismo. A continuación, se coloca la primera capa de película 70 sobre el conjunto completo y se une térmicamente con un colorante térmico indexado para formar bolsas aisladas alrededor de las porciones activas de NH_{3}. Esta primera capa de película 70 se designa para resistir la detonación de los elementos pirotécnicos 30 sin romperse en las áreas del compuesto NH_{3}. Cuando los elementos pirotécnicos 30 que están combinados con el carbonato de amonio, se detonan, el calor de la microexplosión ocasiona que el carbonato de amonio se fragmente en NH_{3} y H_{2}O y suministre muy eficientemente el potenciador dentro de las paredes del poro 2 formado. La segunda capa de película 72 se deposita a continuación sobre la primera capa de película para formar por lo menos una cavidad de receptáculo 74 que contiene el deseado agente permeante terapéutico. La detonación inicial del elemento pirotécnico 30, puede permitir la ruptura de esta cavidad del receptáculo 74, ó alternativamente, pueden emplearse detonaciones térmicas separadas o de PE para formar aberturas en esta cavidad del receptáculo 74, para permitir que el agente permeante terapéutico almacenado tenga acceso a los poros 2 formados debajo del mismo, en el organismo.

De manera similar las cavidades de receptáculo 74 separadamente valorables, que pueden abrirse secuencialmente, son útiles para adaptar las propiedades fármacocinéticas de un agente permeante a un valor deseado en el tiempo. Por ejemplo, el dispositivo 10 podría montarse de forma que sea sensible a la medición de algunos analitos retirados de una o más aberturas artificiales 2, como por ejemplo, la glucosa, y cuando está indicado, abrir una cavidad del receptáculo 74 conteniendo insulina para suministrar una dosificación de una unidad preajustada de insulina por la modalidad de lazo cerrado. Otra aplicación podría ser la administración periódica de potenciadores de flujo designados para facilitar la extracción de fluidos o analitos en períodos prolongados de tiempo, en donde cada nueva dosis del potenciador sería adaptada para actuar durante una duración predeterminada, permitiendo que un sistema de monitorización a largo plazo utilice la misma abertura artificial, mientras se siguen obteniendo todavía los beneficios de una tecnología potenciadora, que en sí misma puede ser de una acción relativamente corta.

La figura 17 ilustra todavía otra versión de la invención en donde se controla la posición angular del elemento pirotécnico para afectar la forma de la abertura artificial así formada. Como se ha descrito más arriba, el posicionamiento del elemento pirotécnico a una cierta distancia especificada de la superficie de la membrana biológica puede ser usada ventajosamente como una manera de controlar la cantidad de energía presentada a la superficie de la membrana biológica. En el caso de que se utilice un elemento pirotécnico de determinada carga, esta distancia puede seleccionarse para colocar el punto focal de la presión del pico, precisamente en donde se desea, con referencia a la superficie de la membrana biológica.

De forma similar, la posición angular del elemento pirotécnico de determinada carga, en la superficie de la membrana biológica, puede emplearse para controlar la forma del poro formado y la cantidad de energía acoplada al interior de los tejidos diana y los tejidos adyacentes. La figura 17 muestra un elemento 500 pirotécnico de determinada carga focalizado en la proximidad, posicionado en una cavidad o canal 504 de un miembro substrato 502 en una posición angular con respecto a la superficie inferior del miembro substrato 502, y en consecuencia de la superficie de la membrana biológica. El disparador o elemento detonador 540, detona el elemento pirotécnico 500, de forma que la dirección de la onda de presión focalizada es llevada a la superficie de la membrana biológica en un ángulo 510 poco profundo. Esta configuración producirá una abertura 520 del tipo trinchera, expulsando literalmente el tejido diana hacia fuera mientras se acopla muy poca energía dentro de los tejidos adyacentes. Se proporciona también opcionalmente un puerto o canal de escape 530, para ayudar a la eliminación de los gases de escape y fragmentos de tejido. La forma del canal 504 en el cual se aloja el elemento pirotécnico 500, y la forma del canal de escape 530 contribuyen también a la formación de puntos focales de presión deseada, y a la ayuda en el proceso de extracción del material. Estos mismos canales pueden también emplearse, bien sea para la extracción de un fluido, o bien sea para suministrar un agente permeante al interior del organismo.

Debe entenderse que el dispositivo que comprende uno o más elementos pirotécnicos, puede incluir también estructuras para recoger el fluido biológico y dirigir su movimiento a un sensor que es sensible para uno o más analitos.

Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a detalles específicos de ciertas versiones de la misma, no se pretende que estos detalles sean considerados como limitaciones del ámbito de la invención, excepto que la descripción de los mismos, esté incluida en las reivindicaciones anexas.

Claims (8)

1. Un dispositivo (10) para formar por lo menos una abertura en un área seleccionada de una membrana biológica para el transporte transmembránico, el cual dispositivo comprende:

a) un substrato (20), que tiene una superficie superior (22), y una superficie inferior (24);

b) un elemento pirotécnico (30) dispuesto sobre la superficie inferior de dicho substrato teniendo el elemento pirotécnico un potencial explosivo suficiente para formar dicha abertura artificial; y

c) un dispositivo disparador (40) acoplado a dicho elemento pirotécnico;

caracterizado porque:

dicho substrato tiene por lo menos una abertura (26) que se extiende a través de dicho substrato (20), teniendo cada abertura una pared perimetral, que dicho elemento pirotécnico (40) está dispuesto sobre, o bien la superficie superior, o bien la superficie inferior de dicho substrato próximo a la abertura (26), y que

una porción de dicho elemento pirotécnico (40) se extiende al interior de dicha abertura para formar una superficie de determinada carga separada una distancia predeterminada de la superficie inferior de dicho substrato de manera que la forma, diámetro, y profundidad de la abertura artificial está controlada.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el elemento pirotécnico (30) está separado de la superficie inferior del substrato (20) mediante una distancia predeterminada.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el elemento pirotécnico (30) está adaptado para formar por lo menos una abertura de una forma especificada.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el elemento pirotécnico (30) tiene un potencial explosivo para formar por lo menos una abertura de una profundidad especificada al interior o a través de la membrana biológica.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde dicho elemento pirotécnico (30) está dispuesto sobre la superficie superior de dicho substrato (20).

6. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de disparo (40), comprende una fuente de rayos láser que emite un haz de rayos láser sobre el elemento pirotécnico (30).

7. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la pared perimetral de la abertura (26) de dicho substrato, tiene una forma predeterminada.

8. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la superficie cargada formada de dicho elemento pirotécnico tiene una sección transversal de forma curvada, extendiéndose dicha forma curvada hacia arriba, hacia la superficie superior de dicho substrato.