KR100291627B1 - 바이오전극을수화시키는수화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전리요법 장치에 이용할 수 있는 바이오전극 요소(20)내에 포함된 초기에는 건조한 상태의 수화 가능한 매트릭스 요소(34)의 수화를 신속하게 하는 방법과 그 장치에 관계한다. 본 발명의 장치는 적어도 하나의 수화 가능한 매트릭스 요소(34)와 이와 연합된 제거할 수 있는 수화 어셈블리를 가지는 바이오전극 요소(20)로 구성된다. 제거 가능한 수화 어셈블리(40)에는 초기에 봉해진 액체 저장성분(46-49)을 포함한다. 제거 가능한 수화 어셈블리(40)는 봉해진 액체 저장 성분 측에 있는 포켓(48)에 힘을 가하여 포켓이 뒤집어져 다른 측면에 있는 포켓(46)내에 배열되어 작동하여 봉해진 액체 저장 성분이 정해진 방출 위치에서 밀봉이 해지된다.

Description

[발명의 명칭]

바이오전극을 수화시키는 수화 장치.

[기술분야]

본 발명은 피부 또는 다른 조직을 통하여 이온을 수송하기 위해 이용되는 전리요법을 이용한(iontophoretic) 이온 수송 장지에 관계한다. 특히, 본 발명은 전리요법을 이용한 이온 수송 장치에서 바이오전극을 수화시키기 위한 장치 및 그 방법에 관계한다.

[배경기술]

담낭 섬유증의 진단시약으로써 필로카르핀염을 수송 및 사마귀 제거와 같은 간단한 외과술을 시작하기 전에 국소 부위의 마취를 위해 리도카인 염화수소를 수송하는 등의 포함하는 여러 분야에 전리요법을 이용한 약물 수송이 유용하다는 것은 공지된 사실이다.

일반적으로, 약물의 전리요법적 수송을 위한 시스템에는 양전극 한개와 음전극 한 개로 된 두 개의 바이오전극이 이용되는데, 각 전극은 신체의 점막 표면 또는 피부의 일부와 전기적으로 접촉할 수 있도록 배치한다. 또한, 일반적으로 각각 바이오전극은 전해질 용액을 포함하고, 전해질 용액중 적어도 하나에는 이온화된 약물을 포함한다. 밧데리와 같은 전력원이 전극에 연결되어 신체를 통과하는 전기 회로를 만든다. 이온화된 용액의 전하는 바이오전극의 극성을 결정하는데, 전류가 공급될 때, 약물의 이온은 전극으로부터 멀리 이동하게되어, 피부 또는 다른 조직으로 운반된다.

일반적으로 일부 형태의 인클로우져 또는 다른 유체-보유 수단 등을 이용하여 이온화된 전해질 또는 약물 용액을 담아두는데, 이때 인클로우져는 용액을 수용할 수 있는 메커니즘 또는 구조를 가져야 한다. 이와 같은 구조는 일반적으로 피하바늘 또는 주사기 캐뉼라가 삽입될 수 있는 일종의 구멍이 있어서 구멍을 통하여 인클로우져의 내부로 용액이 들어갈 수 있다. 이와 같은 용액-수용 메카니즘을 이용하면 바이오전극 시스템의 비용이 증가되고, 용액의 누출 가능성이 증가된다. 용액이 누출되면 장치가 작동이 안되거나 결함이 발생하게 된다.

최근의 바이오전극 시스템은 친수성 고분자를 이용한 장치로 약물 또는 전해질 용액을 보유한다. 가령, Webster의 미국 특허 4,383,529에서는 미리 성형된 겔몸체에 대해 상술하고 있다. 이와 같은 수화되기 전 겔 몸체는 누출 문제를 해결하였으나 여전히 안정성 및 저장에 관련된 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 처음에는 "건조" 즉, 수화되지 않은 그러나 수화될 수 있는 약물 및 전해질 용액을 보유하는 장치를 포함하는 바이오전극을 개발하였다. 참고로, Lloyd의 미국 특허 5,236,412에서는 수화 가능항 층으로 된 하이드로겔 쉬트에 대해 상술하고 있다.

또한, 초기에는 건조상태이나 수화 가능하고, 용액을 수용하는 성분을 포함하는 바이오전극 시스템을 개발하는데 노력하였고 이때, 성분을 수화시키는 장치는 자체 포함되어 있다. 예를 들면 Haak 등의 미국 특허 5,288,289와 Gyory의 WO93/24177에서는 액체 저장 성분으로부터 수화된 용액을 방출하여 초기 건조 용액을 보유하는 수단을 수화시키는 다양한 자체 포함 장치를 기술하고 있다.

Haak 특허의 특정 구체예에서, 수화 가능한 액체-저장 성분은 원하는 수화된 액체를 채울 수 있는 캡슐로 만들어지고, 캡슐은 물질 층 내에 위치하여, 액체가 수화가능한 용액을 보유하는 성분과는 분리된다. 수화가능한 액체 저장 성분을 쥐어짜거나 또는 비틀면 캡슐이 파괴되어 수화된 액체가 방출된다. 수화가능한 액체는 전류 보급부로 이동하여 미리 형성된 통로를 따라 수화 가능한 용액을 보유하는 성분으로 유동한다. 선택적으로 전극 도체 표면을 통하여 신속하게 액체를 전달하기 위해 심지 재료가 사용되고, 액체는 통로를 따라 수화 가능한 성분으로 유동한다.

수화속도, 유체 전달의 완전성 및 유체 분포 패턴은 유체 통로 즉, 삽입된 전류 보급부 물질의 별도 수단의 특징과 성질, 수화된 액체-저장 성분 재료, 수화가능한 용액 보유 성분의 재질 및 선택적인 심지 재료 등의 특징과 성질에 따라 달라지는 것을 볼 수 있다. 다른 변수로는 수화된 액체-저장 성분과 수화가능한 용액 보유 성분사이에 유체 통로 구멍의 크기, 모양 및 다른 성질, 수화된 액체 보유성분 내에 캡슐의 분포 배열 및 모든 캡슐이 파괴되는지 또는 파괴된 캡슐로부터 포획된 용액이 완전하게 분배되는지 등의 다른 특징 등도 포함된다. 또한, 장치의 제조, 운반, 저장 또는 취급 시에 수화 가능한 액체-저장 성분의 부적절한 비틀림 도는 변형이 발생할 수 있다. 이로 인하여 수화된 액체가 충전된 캡슐의 일부 또는 전부가 파괴될 수 있고 수화 가능한 용액-보유 성분의 성급한 수화를 일으킬 수 있다. 이와 같은 성급한 수화는 장치의 이상 또는 결합을 유도한다.

또는, Haak 특허에서 상술된 바이오전극 시스템은 떼낼 수 있는 액체 불투성 쉬트로 덮혀있는 수화된 액체저장 성분으로 구성되어 쉬틀 제거하면 수화된 액체가 노출되는 방식이다. 수화된 액체-저장 성분은 시스템의 일부분에 부착되어 있다. 수화 가능한 용액-보유 성분은 시스템의 별도 부분에 부착된다. 시스템의 사용자는 액체 불투성 쉬트를 떼어내어 수화된 액체를 노출시키고, 수화된 액체를 접촉시켜, 수화가능한 용액 보유 성분을 수화시키기 위해 별도 부분을 수작업으로 조작한다.

또는, 시스템의 일부는 서로 분리되어 있지는 않고 수화된 액체 저장 성분에 부착된 부분은 수화 가능한 용액 보유 성분에 부착된 부분에 인접하여 위치하여 손으로 접으면 수화 가능한 용액 보유 성분이 노출된 수화액체와 접하게 된다. 또 다른 구체에에서는 시스템의 제 1 부분에 부착된 수화된 액체 저장 성분과 수화 가능한 용액 보유 성분과 시스템의 제 2 성분에는 수화된 액체 저장 성분에 구멍을 뚫을 핀을 포함하고 있어 유체를 방출시켜 수화 가능한 액체 보유 성분을 수화시킨다.

전술한 장치에 있어서, 별도의 시스템 일부를 수작업으로 조립해야 하기 때문에 수화 가능한 용액-보유 성분의 부적절한 수화를 방지할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 별도의 접을 수 있는 부분은 비용이 많이 들고 사용하기에 번거롭다. 이와 같은 장치는 사용자의 적절한 조립과 조작에 따라서 달라진다. 잘못 배열하거나 또는 부적절하게 사용하면 수화가 비효과적으로 일어날 수도 있다.

Haak 구체예에서 논의 된 것과 같이, 전술한 장치의 수화속도, 유체 전달의 완전성, 유체 분포의 균일성 등은 개별 성분 즉, 삽입된 전류 보급부 재질, 수화가능한 용액-보유 성분의 재질 및 수화 가능한 액체-저장 성분의 재질, 선택적인 심지 물질 등의 특징과 성질에 또한 영향을 받는다. 시스템 부분의 정확한 배열도 영향을 받는 인자가 될 수 있다. 또한, 수화액체를 방출하는 장치에 있는 또는 수화된 액체-저장 성분과 수화 가능한 용액 보유 성분사이에 있는 구멍을 뚫는 핀, 수화 액체 저장 성분 재질에 형성되는 구멍 또는 찢겨진 구멍의 모양 및 크기 변수 등이 수화 액체의 방출 및 분포에 영향을 줄 수 있다.

Gyory에서 상술하고 있는 장치는 수화 가능한 용액 보유 성분이 액체-불투과성 쉬트에 의해 분리된 수화 액체 저장 성분을 포함한다. 특정구체예에서는 패키지 수단을 이용하여 수화액체 부적절한 방출을 보호하고, 패키지에서 장치를 빼낼 때 "자동" 수화되도록 한다. "자동" 수화를 일으키는 패키지 수단에는 액체-불투성 쉬트를 파열하거나 또는 파괴시키는 압착 장치; 액체 불투성 쉬트에 구멍을 뚫는 칼날; 그리고 액체 불투성 쉬트를 찢거나 파열시키는 잡아당기는 손잡이 등을 포함한다. 또 다른 구체예에서는 액체 불투성 쉬트를 찢거나 파열시키기 위한 잡아당기는 손잡이가 장치의 피부 접촉면을 덮고 있는 방출 라이너에 부착되어 있다. 이와 같은 구체예에서, 환자에게 배치시키기 전에 방출 라이너를 제거하면 액체 불투성쉬트를 찢거나 파열시키는 잡아당기는 손잡이가 자동적으로 당기게 되고 따라서 수화 액체가 방출된다. Haak의 발명과 유사하게, Gyory는 트인 액체 불투성 쉬트를 통하여 수화된 액체가 수화 가능한 용액을 보유하는 성분으로 유동되도록 액체 유동 조절 수단에 대해 설명하고 있다.

Gyory 장치에서는 수화 가능한 용액 보유 성분으로부터 수화된 액체 저장 성분을 분리하는 액체 불투성 쉬트가 물리적으로 파열되거나, 찢기거나 구멍이 뚫린 것을 볼 수 있다. 그런, 수화된 액체 저장 성분으로 구성된 재질은 그대로 남아 있다. 액체-불투성 쉬트가 찢어진 후에, 수화된 액체가 방출되고, 빈 수화된 액체저장 성분을 형성하는 물질은 장치 내에 여전히 남게된다. 파열된 쉬트의 경우에, 찢어진 액체 불투성 쉬트 재질 모두 여전히 장치 내에 남아있다. 잡아당기는 손잡이가 있는 구체예의 경우에, 쉬트 물질의 일부는 찢겨지고 부착된 손잡이가 있는 장치로부터 제거된다. 그럼에도 불구하고, 모든 경우에, 수화과정 후에도 액체 불투성 물질과 수화된 액체 저장 성분 물질의 일부분은 장치 내에 그대로 남게된다.

액체 불투성 쉬트 물질이 찢겨지거나 파열되면 찢겨진 모서리가 노출되고 따라서 호일 모서리와 같은 액체 불투성 쉬트의 내층이 노출된다. 이와같은 더 이상 필요없는 물질이 전류보급을 방해할 수 있다. 이와 같은 물질은 또한 수화된 용액을 보유하는 성분과 접촉하여 용액과 유해한 교류가 가능하다. 예를 들면, 장시간의 전리요법으로 노출된 호일 모서리와 같은 물질이 부식될 수 있다.

수화과정후에 수화된 바이오전극으로 부터 액체 저장 성분을 수화시키는 것과 연관된 물질을 분리시키는 것이 유익한 것이다.

[발명의 요약]

여기에서 상술하고 있는 본 발명에 따르면, 본 발명의 장치는 전리요법을 이용한 수송 시스템에 이용할 수 있는 초기에는 수화되지 않은 바이오전극으로 구성된다. 본 발명의 바이오전극은 수화 가능한 매트릭스와 연합된 적어도 하나의 전류 보급부를 가지고, 이때 수화 가능한 매트릭스는 자체 포함된 제거 가능한 수화어셈블리를 작동시키면 수화된다. 본 발명의 바이오전극을 원하는 신체 표면에 고정시키는 장치와 수화 가능한 매트릭스를 보호하는 덮개 막으로 구성된다.

제거할 수 있는 수화 어셈블리는 수화가 이루어지기를 원하는 시간까지 수화가능한 매트릭스로부터 별도로 원하는 수화 용액을 보유하는 처음부터 밀봉된 액체-저장 부분품을 포함한다. 밀봉된 액체 저장 부분품은 두 개의 면을 가지는데 각각에는 주머니가 형성되어 있다. 주머니에 원하는 수화 용액이 들어갈 수 있는 공간이 형성되도록 두 개 면이 자리를 잡고 있다. 제 1 측면은 딱딱하여 바이오전극을 취급 또는 사용동안에 그의 모양이 유지될 수 있다.제2측면 또한 실제 견고하여 취급하는 동안에 그의 모양이 유지된다. 그러나, 제 2 측면 내에 있는 주머니는 제 2 주머니의 외측 표면에 가해지는 힘에 반응하여 제 1 주머니 방향으로 변형이 가능하다. 제 1 주머니 쪽으로 제 2 주머니가 조금씩 변형되어 결국에는 제 2 주머니가 뒤집어진 상태로 견고한 제 1 측면에 있는 제 1 주머니 안에 뒤집어진 제 2 주머니가 들어가도록 되어 있다. 즉, 제 2 주머니가 제 1 주머니에 "접혀 들어가는" 것이다. 이와 같이 제 2 주머니가 제 1 주머니쪽으로 변형되고 뒤집어짐으로써 제 2 주머니가 제 1 주머니의 내면과 맞닿는 형대가 되고, 두 주머니사이에 공간은 완전하게 없어지는 것이다.

현재 적절한 구체예에서, 두 개의 주머니는 서로 마주하는 둥근 반구형 모양으로 되어있어, 실제 그 사이 공간은 둥근 공모양이 된다. 두 개의 주머니는 이들 사이에 적절한 공간이 형성되도록 다른 모양으로 이루어질 수 있고, 한 개 주머니가 다른 한 개의 주머니에 접혀 들어가 실제 이들 사이에 공간이 완전하게 사라질 수도 있다. 예를 들면, 마주하는 둥근 반구형이 적절할 수도 있으나 주머니는 편편한 반구형이 될 수도 있다.

두 개의 주머니사이에 형성된 공간 안에 수화 용액이 포함되기 때문에, 제 2 주머니가 변형 및 뒤집어짐으로써 밀봉된 액체-저장 부분품 내에 압력이 형성되도록 하여, 봉해진 액체-저장 부분품이 개봉되는데 개봉위치는 미리 선택된 부위에서 일어난다. 미리 선택된 방출 위치는 수화 가능한 매트릭스 부재에 인접 위치하여, 액체-저장 부분품으로부터 방출되는 수화된 액체가 수화 가능한 매트릭스 부재로 흘러가게 한다. 원하는 방출위치에서 봉해진 액체 저장 부분품의 두 측면사이에 밀봉을 약하게 하면, 이 부위가 미리 선택된 방출 부위가 되는 것이다.

수화 어셈블리에는 수화 가능한 매트릭스에 인접하여 밀봉된 액체-저장 부분품을 유지하는 탑재부를 포함한다. 탑재부는 액체 저장 부분품의 견고한 제 1 측면에 일체형으로 형성된 트래이로 구성되어, 제 1 측면에 있는 제 1 주머니는 트래이면으로부터 돌출된 형상이 된다. 액체 저장 부분품의 제 2 측면은 트래이에 주머니를 에워싸는 환형 테두리를 형성하여 밀봉 접착부분이 된다. 제 1 주머니는 임의 적절한 크기와 모양을 하고 있으며 제 2 주머니는 제 1 주머니안에 들어 갈 수 있는 크기 및 모양을 하고 있고, 예를 들면, 제 2 주머니는 제 1 주머니보다는 약간 작지만 이에 상응하는 모양을 하고 있다. 환형 테두리는 트래이에 봉하면 제 2 주머니가 제 1 주머니의 돌출면에 정반대가 되도록 트래이의 면으로부터 돌출되도록 위치하고 두 주머니사이에 밀봉된 공간을 형성하게 된다.

본 기술 분야에 공지된 수단을 이용하여 이 공간에 원하는 수화 용액을 원하는 양만큼 충전한다. 충전은 수화 용액이 운반되면 액체 저장 부분품이 봉해지기만 한다면 제 2 측면을 트래이에 봉하기 전후 어느 때도 무관하다. 또한, 주머니 사이에 형성된 공간은 수화 용액과 실제 동일하거나 수화 용액보다는 용적이 크다. 원하는 경우에, 초과된 용적은 공기 또는 다른 물질로 채울 수 있다.

또한, 견고한 트래이는 봉해진 액체 저장 부분품에 인접하여 수화 가능한 매트릭스를 보유하도록 압착된 크기와 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 적절한 구체예에서, 액체 저장 부분품 쪽으로 개방된 제 1 입구(56)와 함몰부 쪽으로 개방된 인접한 제 2 입구(58)의 트래이에 형성되어 있다. 이와 같은 방식으로, 밀봉이 개방되었을 경우 미리 선택된 방출 부위에 접하게 되는 제 1 립에서 액체-저장 부분품으로부터 수화된 액체가 방출되고 제 2 립에 의해 함몰부에 보유된 수화 가능한 매트릭스로 유동하게 된다.\트래이와 일체형 액체 저장 부분품으로 구성된 수화 어셈블리는 바이오전극요소의 나머지 부분품에 부착되어 있고 이는 떼 낼 수도 있다. 따라서, 매트릭스가 수화된 후에, 사용된 수화 어셈블리는 바이오전극과 분리시켜, 수화된 바이오전극의 나머지 기소의 상호작용을 막을 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본 발명에 따라 만들어진 바이오전극의 적절한 구체예의 확대도면을 나타낸다.

도 2는 도 1의 구체예의 수화 어셈블리의 확대된 도면을 나타낸다.

도 3은 도 2의 구체예의 사시도를 나타낸다.

*부호설명*

20 : 바이오전극 22 : 섀시

30 : 라이너 32 : 전류 보급부

34 : 수화 가능한 매트릭스 36 : 전류 보급부

40 : 수화 장치 42 : 트래이

44 : 함몰부 46 : 제1주머니

47 : 이중접착층 48 : 주머니

49 : 환형테두리 50 : 양면 접착층

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 전리요법을 이용한 수송 장치에 관계한다. 전리요법은 유익한 물질을 비-침투식으로 피부 또는 점막을 통하여 수송하는데 유용한 방법으로 인식하고 있다. 전리요법을 이용한 수송 장치는 일반적으로 적어도 하나의 바이오전극, 1회용 밧데리와 같은 전력원, 전기 콘트롤러 등으로 구성된다. 전력원이나 컨트롤러는 서로간에 그리고 바이오전극과 원격 조정할 수 있도록 선택적으로 배치된다. 피부 또는 점막 표면에 유체가 전달될 수 있도록 전리요법을 이용한 수송 장치의바이오전극을 배치한다. 바이오전극은 적어도 하나의 전류 보급부와 용액에 있는이온을 포함하는 일정 형태의 저장기로 구성되어 전류를 공급하게 되면 저장기에있는 이온이 신체 표면을 통하여 신체 조직으로 이동하게 된다. 일반적으로 전리요법을 이용한 이온 수송은 두 가지 전류 보급부를 이용하여 이루어지는데 각 전류보급부는 이온 용액을 포함하는 저장기와 연합된다. 일반적으로, 한 개의 저장기는 양전기 전류 보급부와 연합되고 다른 저장기는 음전기 전류 보급부와 연합되는데, 특정 경우에는 교류가 이용된다. 일반적으로 한 개의 저장기에는 이온화된 약물 용액을 포함하고, 다른 저장기에는 분산 전해질 용액을 포함하는데, 특정 경우에는 상이한 형태의 용액 또는 복합 용액이 이용될 수 있다.

각 한 개의 전류 보급부와 연합된 저장기를 가지는 두 개의 별도 바이오전극또는 두 개의 별도 전류 보급부와 두 개의 연합된 저장기를 가지는 한 개의 바이오전극을 이용할 수 있다. 본 발명의 방법과 장치는 전리요법을 이용한 수송 장치에서 이용할 수 있는 초기에는 수화 안된 바이오전극으로 구성된다. 본 발명의 바이오전극은 다양한 이온성 화학제, 이하 "약물"이라 칭하는 물질을 이용하는데 적절하다. 여기에 포함된 지시는 한 개 또는 하나이상의 전류 보급부와 연합된 저장기로 구성된 바이오전극에 적용할 수 있다는 것을 인지할 것이다.

본 발명의 바이오전극의 특징은 바이오전극이 처음에는 수화 안된 상태이기때문에 미리 수화된 바이오전극을 제조, 저장, 취급, 안정성 및 이의 이용된 것과연관된 문제점을 피할 수 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 부속 수화 가능한 매트릭스를 수화시키는 자체 포함된 장치가 있고, 수화된 매트릭스는 전리동안에 약물또는 전해질 용액 저장기로 작용한다. 수화 장치에는 원하는 수화가 이루어질 때까지 수화 가능한 매트릭스로부터 미리 정해진 양의 수화 용액과 분리된 초기 봉해진액체 저장 부분품을 포함하는 떼어낼 수 있는 수화 어셈블리를 포함한다.

사용이 간편한 것 말고도, 본 발명의 장점은 자체 포함된 수화 장치가 부적절한 작동에는 저항성이 있다는 것이다. 필요에 따라, 자체 포함된 수화 장치를사용자가 작동시킴으로써 수화 가능한 매트릭스로 원하는 수화 용액을 신속하게 전달한다.

전술한 것과 같이, 초기 매트릭스는 수화 안된 상태로써 바이오전극을 안전하게 저장하고 취급할 수 있다. 수화 안된 건조한 매트릭스를 "수화 가능한"으로말하는 이유는 사용하기 전에 반드시 수화시켜야 하기 때문이다. 원하는 수화 용액을 포함하는 떼 낼 수 있는 수화 어셈블리를 이용하여 수화시킨다. 따라서, 건조매트릭스에는 건조한 형태의 약물 또는 전해질이 포함되고, 이 약물 또는 전해질은적절한 희석액에 의해 수화될 수 있고, 또는 건조 매트릭스 용액은 적절한 약물 또는 전해질 용액으로 수화되는 서포트 물질만을 포함한다. 약물 복합물을 저장하고취급하는 것도 가능한데, 이때 일부는 건조형태에서 안정하고 일부는 수화된 형태가 안정하여 복합할 경우에는 불안정하기 때문에 사용하기 전까지 반드시 별도 보관되어야 한다. 이와 같은 환경에서, 안정한 건조 약물은 건조 매트릭스에 저장하고, 안정한 수화된 약물은 원하는 사용할 때 시간까지 수화된 액체 저장 부분품에저장해야 한다.

본 발명의 현재 적절한 바이오전극에서 중요한 것은 수화 가능한 매트릭스를위한 미리 정해진 양의 수화액이 되는데, 이 수화액은 수화가능한 매트릭스와는 서로 분리되어 유지된다는 것이다. 본 발명은 수화 용액을 저장하고, 원하는 사용 시기에 수화 용액을 수화 가능한 매트릭스에 신속하게 분배하는 수단을 제공하는 일체형의 떼낼 수 있는 수화 어셈블리를 특징으로 한다. 수화 어셈블리는 본 발명의바이오전극과 통합되어 있고, 수화 가능한 매트릭스로부터 분리 저장된(액체-저장성분내에) 예정된 양의 수화 용액으로 구성된다. 수화 어셈블리의 활성화 및 수화공정이 완료한 후에, 전체 수화 어셈블리는 수화되어 사용준비가 된 바이오전극의나머지 기소로부터 분리된다. 본 발명의 바이오전극은 수화 가능한 매트릭스에 부속된 적어도 한 개의 전류 보급부를 가지는데 이때, 수화 가능한 매트릭스는 자체포함된 떼낼 수 있는 수화 어셈블리의 활성을 통하여 수화된다. 본 발명에 따른 바이오전극은 두 개의 수화 가능한 매트릭스로 구성되는데, 각 매트릭스는 떼낼 수있는 부속 수화 어셈블리를 가지고 전류 보급부와 연합되어 있다는 것을 이해할 수있을 것이다.

본 발명의 바이오전극은 적절하게는 원하는 신체 표면에 바이오전극을 고정시키는 고정 장치와 외부 환경으로부터 수화 가능한 매트릭스를 보호하는 덮개 막으로 구성된다. 떼 낼 수 있는 수화 어셈블리에는 원하는 수화가 일어날 때까지 수화 가능한 매트릭스로부터 분리된 형태로 수화 용액을 유지시키는 초기 밀봉된 액체 저장 부분품을 포함한다.

[실시예]

도 1은 본 발명에 따라 제작된 바이오전극(20)의 적절한 구체예의 부분품들의 확대된 단면을 설명하는 것이다. 본 발명의 바이오전극은 적어도 하나의 전류보급부(32), 부속 수화 가능한 매트릭스(34), 수화 어셈블리(40)와 같은 매트릭스를 수화시키는 자체 포함된 장치로 구성된다.

본 발명의 바이오전극(20)은 작고, 가볍고, 1회용 일체형 유닛이다. 바이오전극은 한 개의 전류 보급부와 부속 수화 가능한 매트릭스를 가지는 것을 설명하고있으나, 본원 발명에 따르는 바이오전극은 서로 분리되어 있으나 인접한 위치에서두 개의 전류 보급부로 구성될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.

본원 발명의 바이오전극(20)은 다양한 구성 요소를 받치기 위해 섀시(22)를포함한다. 섀시(22)는 몸체의 표면에 바이오전극을 부착시킬 수 있을 정도로 유연하다. 섀시(22)는 바깥쪽의 비-전도성 액체 불투과성 표면(24)과 안쪽의 비-전도성접착 표면(도 3을 참조)으로 구성된다. 도 1 에서 볼 수 있는 것과 같이, 전류 보급부가 내부 접착 표면(26; 도 3을 참조)의 실제 중앙위치에 부착될 경우 접착면은 전류 보급부의 사방으로 연장된 형태의 크기와 모양을 갖추고 있다. 바이오전극을 신체표면상에 제 위치에 안정적으로 유지시킬 수 있도록 접착 표면이 충분한 크기를 갖추고 있어야 한다. 신체와 접촉하는 접착 표면은 본 기술분야에 공지된 벗겨낼 수 있도록 한다. 라이너(30)로 덮어두었다가 라이너를 떼내면 내부 접촉면이 용이하게분리될 수 있도록 한다. 라이너(26)안쪽에 비-접착성 탭(28)(도 3을 참조)이 있어, 사용자가 쥘 수 있도록 하여 라이너로부터 내부 접착 면을 쉽게 떼낼 수 있도록 한다.

받침 층에 전도성 물질을 침착시켜, 전극층을 형성하여 전류 보급부(32)를만든다. 예를 들면, 전류 보급층은 적합한 받침층에 침착된 또는 칠해진 금속 호일, 전도성 탄소 또는 금속으로 형성될 수 있다. 적합한 물질은 은, 아연, 은/염화은, 알루미늄, 플라티늄 스테인레스 강, 금, 전도성 탄소 화합물 및 티타늄이된다. 또는 전류 보급 층은 고분자 매트릭스에 의해 서포트되는 전도성 충진물로만들어진다. 전류 보급층의 효과적인 표면적인 부속 수화 가능한 매트릭스(34)의표면적에 상응해야 하고, 약 8㎠이 적절하다.

전류 보급부는 섀시(22)의 내면에 고정된 한 측면과 전류 보급부의 크기와모양에 상응하는 수화 가능한 매트릭스(34)와 측면으로 되어있다. 수화가능한 매트릭스(34)는 건조형 약물 또는 건조형 분산 전해질에 적합한 서포트 매트릭스를 제공하기 위한 것이다. 수화되었을 때, 매트릭스의 용적은 약물 또는 전해질 용액 1㎖이하가 적절하다. 수화 가능한 매트릭스는 원하는 약물이 스며들 수있는 적절한 서포트 재질로 구성된다. 적절한 서포트 재질에는 다음과 같은 물질이 포함된다; Foamex 펠트 Z-90 경도 2 폴리우레탄 기포 또는 Foamex ACQUELL 친수성 기포(Foamex Foam Inc. 제조); REEMAY(Th InterTech Group, Inc.의 자회사, Old Hickory, TN에 위치)가 제조하는 스폰번디드 폴리에스테르와 같은 비-편직 폴리에스테르; 섬유 또는 직물.

일반적으로, Union Carbide에서 제조하는 Polyox NF 응고제와 같은 고분자량 폴리에틸렌 옥시드(PEO)와 같은 친수성 농후제를 수화 가능한 매트릭스에 적하시키는 것이 바람직하다. 또 다른 친수성 물질에는 고분자량 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리-N-비닐 피롤리돈(PVP) 또는 다른 치환된 피롤리돈, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리-N-이소프로필 아크릴아미드(NIPPAm), 폴리하디록시에틸 메타아크릴레이트(PHEMA) 또는 친수성 치환된 HEMAS, 아가로즈, 하디드록시에틸 셀룰로오즈(HEC), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈(HPMC), 하이드록시프로필 셀룰로오즈(HPC), 카르복시메틸 셀룰로오즈(CMC), 덱스트란, 변형된 전분, 변형된 콜라겐, 산탄 검, 구아르검, 변형된 천연 검, 폴라아크릴산, 폴리이미드, 알지네이트와 같은 부분적으로 중화된 전해질 등을 포함한다. 일부 경우에서, 전술한 혼성 중합체 혼합물이 적절할 수 있다. 그러나, 적절한 고분자에는 PEO, PVP, PAAm, HPC, HEC 또느 이들 혼성고분자와 같은 비-이온성 또는 비-전해질성 친수성 고분자들이 될 수 있는데 그 이유는 이들 물질에는 전리요법에 의해 투여될 약물을 포함하는 전하를 뛴 담체와 경쟁할만한 이온화 가능한 부분이 많이 포함되지 않기 때문이다. 시판되는 HPC는 Klucel HF NF가 적절하다. 완전히 용해된 농후제가 수화된 매트릭스내에 남아있을 수 있도록 충분한 점성을 가진 고분자를 선택해야 한다. 예를 들면, Klucel HF NF의 경우에 수화된 매트릭스내에 1 내지 1.5% 농도로 충분한 점성을 가진다.

또한, 용액에는 용매, 계면활성제, 습윤제 또는 다른 부형제와 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 수화 가능한 매트릭스의 신속한 수화를 지원하는데 에는 계면활성제가 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 여기에서, 수화 가능한 매트릭스 조성물에 Tween 20 비이온성 계면활성제(ICI America의 것을 이용할 수 있음)를 첨가하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. Tween 20과 같은 계면활성제를 첨가하면 수화동안에 가습속도를 강화시키는 것으로 밝혀졌다. 간단히 설명하기 위해, 다음에서는 Tween 20을 이용하는 것에 대해 상술하나 계면활성제를 사용할 필요가 있을 때에는 Tween 20 대신에 다른 계면활성제를 사용해도 된다. 다른 계면활성제로는 Neodol 91-6(Shell Chemical Co.,에서 제조하는 비-이온성 일차 알코올 에톡실레이트); Tergitol 15-S-7(Union Carbide에서 제조하는 비-이온성 2차 알코올 에톡실레이트); BASF에서 제조하는 Pluronic Poloxamer F68 또는 F127; 그리고 Duponol C 또는 Duponol XL(Dupont Chemical corp.에서 제조한 음이온성 라우릴 셀페이트 나트륨)이 포함된다. 소량의 이온 부분이 있어도 무방하난 계면활성제는 비-이온성이 바람직하다.

수화 가능한 매트릭스의 적절한 구체예에서, Aqualon Company, 1313 No. Market Street, Wilmington, DE에서 제조된 KLUCEL HF와 계면활성제 Tween 20를 스핀-레이스 달린 레이온/폴리에스테르 재질인 SONATRA 8423(E. I. DuPont De Nemours & Co., Textile Fibers Dept., Wilmington, DE에서 제조)에 함입시킨다. 물 0.5㎖로 이 조성물 8㎠ 수화시키면, SONATRA 8423내에 용액이 형성되는데 약 1.5 wt % KLUCEL과 1.5 wt % TWEEN가 된다.

수화 가능한 매트릭스(34)의 외측면을 에워싸는 선택적인 다공성 덮개(36)를 도 1에서 볼 수 있는데, 매트릭스의 외측면을 통하여 이온이 신체 표면으로 전달되기 때문에, 수화 가능한 매트릭스와 신체 표면사이에 유체 통로가 되는 것이다. 덮개(36)는 수화 가능한 매트릭스보다는 약간 큰 크기와 모양을 갖추고 있어, 덮개는 내부 접착표면에 고정되고, 전류 보급부와 고정 배열로 수화 가능한 매트릭스를 유지시킨다. 선택적인 덮개가 없는 경우에 수화 가능한 매트릭스는 다른 방식으로 전류 보급부와 적절한 배열로 고정된다.

덮개가 이용되는 경우에, 수화된 매트릭스는 신체 표면과는 직접적으로 접촉하지는 않으나, 신체 표면과 접촉하는 다공성 덮개와 접촉한다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 덮개를 통하여 이온 유동을 허용하는 재질로 덮개를 만들어야 한다. 추가로, 덮개는 수화 과정 동안에 수화 가능한 매트릭스로 수화 용액이 이동할 수 있는 재질로 만들어져야 하나, 수화가 된 후에 매트릭스로부터 이온성 용액이 누출되지 않도록 해야 한다. 따라서, 덮개는 수화용액의 상당한 이동을 허용하면서 수화 시에 매트릭스내에 형성된 이온성 용액의 이동은 상당히 제한하는 재질로 만들어져야 한다.

수화 가능한 매트릭스의 수화와 바이오전극으로부터 수화 어셈블리의 분리후에, 다공성 덮개는 마찰 및 찢어짐에 저항성이 있고 거친 표면을 제공함으로써 손상 쏘는 누출 등으로부터 수화된 매트릭스를 보호한다. 따라서, 덮개로 적절한 재질은 수화 가능한 액체의 대량 수송, 유연성, 친수성, 비활성, 질김등과 같은 성질을 가지는 것이 바람직하다. 적절한 것으로는 연장된 스포트된 아크릴, 폴리설폰, PVDE, PTEE, PP 또는 친수성으로 처리된 나일론 막 등을 포함한다. 또는 상기 고분자 또는 폴리에스테르로 구성된 얇은 메쉬 도는 편직물이 이용될 수 있다. 덮개 막으로 적절한 물질은 10 미크론 포어를 가지는 섬유성 나일론 서포트와 연장된 아크릴로 구성된 Versapor 10000이다. Gelman Sciences, Menbrane and Device Division, 600 South Wagner Road, Ann Arbor, Michigan.,에서 생산된다.

도 1에서 볼 수 있는 것과 같이, 수화 어셈블리(40)는 덮개막을 꼭 맞도록 크기와 모양을 가진 함몰부(44)가 있는 트레인(42); 수화 가능한 매트릭스(34), 전류 보급부(32)로 구성되고, 이들 각 부분은 섀시(22)에 순서대로 나란한 배열을 이루고 있다. 함몰부를 에워싸는 트래이 부분은 라이너(30)와 섀시(22)에 트래이(42)가 가역적으로 고정될 수 있는 표면을 제공할 수 있는 크기와 형상을 갖추고 있다. 도면에서 설명한 것과 같이 양면 접착층(5)을 이용하는 통상적인 방법에 따라 개방 라이너(30)에 트래이(42)를 가역적으로 부착시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로, 수화 가능한 매트릭스를 수화시킨 후에, 개방 라이너를 떼어내면 바이오 전극의 나머지 구성요소로부터 전체 수화 어셈블리를 분리할 수 있다. 남아있는 구성요소 즉, 다공성 덮개 막, 수화된 매트릭스, 전류 보급부 및 섀시를 사용하고자 하는 몸체 표면에 고정될 수 있다. 따라서, 사용한 수화 어셈블리를 떼내서 버리면 수화된 바이오전극과의 상호작용을 방지할 수 있다.

함몰부(44) 옆의 트래이의 또 다른 부분에는 액체 저장 부분품의 제 1 측면에 제 1 주머니가 있다. 제 1 주머니(46)는 트래이(42)에 형성된 견고한 반구형 모양의 돌기부이다. 제 2 주머니(48)은 액체 저장 요소의 제 2 측면에 있다. 제 2 주머니는 제 1 주머니의 크기와 형상에 상응하며, 적절하게는 약간 더 적은 반구형으로 하기에서 설명되는 것과 같이 압력을 받아 변형될 때 제 2 주머니가 제 1 주머니안에 포개지도록 된다. 가령, 편평한 반구형을 가지는 주머니는 이들 사이에 수화 액체를 수용하는 공간을 가지는 기능을 하고, 하기에서 설명하는 것과 같이 하나가 다른 하나에 포개질 수 있다.

액체 저장 부분품의 제 2 측면에는 또한 트래이(42)에 제 2 측면이 고정될 수 있도록 부착 부분이 있다. 부착 부분은 제 2 주머니를 둘러싸는 환형 테두리(49)형태가 된다. 환형 테두리(49)는 열 용접 또는 접착성 결합 등과 같이 통상적인 방식으로 트래이에 부착될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 양면 접착층(47)을 이용하여 트래이에 제 2 측면을 결합시킨다. 제 2 측면의 제 2 주머니(48)가 돌출형 제 1 주머니(46)에 마주하는 방향으로 돌출 되도록 하여 제 1과 제 2 주머니사이에 수화 용액을 수용할 수 있도록 구형의 밀폐된 용적이 형성되도록, 전술한 것과 같이, 밀폐된 공간이 반드시 구형일 필요는 없기 때문에, 주머니는 다른 모양으로 할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 수화 어셈블리의 확대 단면이다. 주머니(46)와 주머니(48)사이의 공간에 원하는 수화 용액 일정량을 채우고 봉한다. 점적기(54)를 이용하여 도 2에서 설명하는 것과 같은 방법으로 공간에 용액을 채운다. 도 2는 액체 저장 부분품의 제 1 주머니(46)로 일정량의 수화 용액(52)을 운반시킨다는 것을 설명한다. 제 2 측면의 환형 테두리(49) 부착 부분은 트래이(42)에 봉해져서 밀폐된 액체 저장 부분품을 형성한다. 도 2는 단지 설명을 위한 것이고, 수화용액이 운반된 후에 액체 저장 부분품이 봉해진다면 수화 용액이 주머니(46)와 주머니(48)사이에 형성되는 공간으로 운반되기 전에 제 2 측면이 트래이(42)에 고정될 수도 있다. 또한 주머니사이에 용적은 수화 용액의 용적과 동일하거나 수화 용액의 용적보다는 크다. 초과된 용적부분에는 공기 또는 다른 물질이 포함될 수 있다.

전술한 설명으로부터 약물은 수화 가능한 매트릭스의 한 부분품으로써 건조형태로 저장될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한 약물은 수화 가능한 액체-저장부재 내에 수화된 형으로 저장될 수 있다. 또 다른 선택으로는 건조된 수화 가능한 매트릭스와 수화 가능한 용액 내에 하나이상 형태로 약물이 저장될 수 있다. 이와 같은 형태는 저장 동안에 서로 교차 반응을 하는 또는 효과가 저하되는 다중약물의 경우에 또는 사용할 때에 약물의 농도를 증가시키고자 하는 경우에 특히 유용하다.

전술한 것과 같이, 제 1 측면(46)에 원하는 양의 수화 용액을 배치시키고, 트래이(42)에 환형 테두리(49)를 부착시켜 돌출된 제 1 주머니의 마주하는 면에서 제 2 주머니(48)가 돌출되도록 하면, 밀폐된 액체-저장 부분품이 두 주머니사이에 형성된다. 밀폐된 액체 저장 부분품은 트래이(42)와 일체형이고, 트래이가 바이오 전극의 나머지 부분품에 부착되어 있을 때, 밀폐된 액체 저장 부분품은 트래이(42)내에 형성된 함몰부(44)내에 위치한 수화 가능한 매트릭스에 인접하게 된다.

전술한 설명으로부터, 밀폐된 액체-저장 부분품은 두 개 측면으로 되어 있고, 각 면은 원하는 수화 용액을 수용할 수 있는 한정된 공간을 가지는 주머니를 가진다. 제 1 측면은 바이오전극의 취급 및 사용동안에 모양을 유지할 수 있을 정도로 견고하다. 동시에 제 2 측면도 취급하는 동안에 모양을 유지할 수 있을 정도로 견고하고, 제 2 측면에 있는 주머니는 사용자의 손가락 힘을 받을 때 힘에 반응하여 제 1 주머니 방향으로 변형될 수 있어야 한다. 적절하게는 제 2 주머니가 제 1 주머니 방향으로 조금씩 변형되어, 제 2 주머니가 뒤집혀져, 좀더 견고한 제 1 측면의 제 1 주머니 안에 들어 갈 수 있도록 크기 및 형상을 가진다. 즉, 제 2 주머니는 제 1 주머니에 포개진다. 이와 같이 제 2 주머니가 제 1 주머니쪽으로 변형되어 뒤집어지면 밀폐된 액체 저장 부분품의 제 2 주머니가 제 1 주머니 내에 포개져서 두 주머니 사이에 공간이 완전히 없어지는 것이다.

상기 설명과 같이, 봉해진 액체 저장 부분품의 제 1과 제 2 측면의 반구형 모양의 주머니는 트래이(42)의 면에 반대 방향으로 돌출 되도록 배열되어, 제 2 주머니(48)는 뒤집어져 제 1 주머니(46)와 겹쳐진다. 겹쳐질 수 있는 제 2 주머니의 재질은 어느 정도의 힘을 받는 경우 변형되어 뒤집어져서 겹쳐진 상태로 될 수 있는 얇고, 정상적인 운반과 취급과정에서 부적절한 변형에는 변하지 않는 충분한 견고성을 가지는 것이어야 한다. 엄지 또는 다른 손가락으로 돌출된 주머니에 힘을 가하여 누르거나 또는 엄지와 다른 손가락 사이에서 돌출된 제 1과 제 2 주머니를 압착하면, 제 2 주머니를 변형시키고, 뒤집고, 겹쳐지게 할 수 있다. 비록 재질은 변형할 수 있을 정도의 얇은 것이지만 균일하고 신속하게 겹쳐질 수 있을 정도의 두께는 가지고 있어야 한다. 즉, 제 2 주머니는 임의 지역에서 합쳐져 불완전한 결합과 불완전한 액체 방출을 방지할 수 있을 정도의 두께는 되어야 한다. 재질이 접혀질 수 있는 한계 이상의 압력이 가해졌을 때 전체 주머니 표면이 바로 뒤집혀 균인하게 즉시 겹쳐질 수 있을 정도의 적정 두께를 가진 물질로 되어 있다. 일반적으로, 신속하게 접히면 "펑" 터지게 되어, 제 2 주머니가 제 1 측면에서 제 1 주머니에 포개져서 방출 부위를 통하여 모든 수화 가능한 액체가 방출된다. 이와 같은 방식으로 액체를 방출하는 힘은 수화 가능한 액체가 신속하고 완전하게 수화 가능한 매트릭스를 수화시키는 것을 도와준다.

트래이(42)와 일체형으로 형성된 제 1 측면(46)은 실제 견고한 재질로 형성되는 것이 적절하다. 제 1 측면의 재질은 제 2 측면의 재질보다는 더 두껍다. 중요한 것은 뒤집어진 제 2 주머니에 가해지는 힘이 없을 경우에, 뒤집어진 상태로부터 원래 위치로 복귀되지 않도록 제 1 측면이 충분한 깊이여야 한다. 신속하게 겹쳐질 수 있도록, 액체 저장 부분품의 제 1 측면과 제 2 측면 모두의 깊이, 직경, 재질 두께 등을 신중하게 선택하여 액체 저장 부분품의 전체 크기에 맞도록 하는것이 중요하다. 예를 들면, 적절한 방식으로 기능을 할 수 있는 액체 저장 부분품은 다음의 크기로 만들 수 있다; 제 2 주머니 직경, 13.5mm, 제 2 주머니 깊이 2.0mm, 제 2 주머니 두께 7mil(0.005inch); 제 1 주머니 직경, 14.7mm, 제 1 주머니 깊이 1.8mm, 제 1 주머니 두께 12mil(0.012inch).

액체 저장 부분품의 제 1 측면과 제 2 측면의 재질은 제품의 유효기간까지 수화 가능한 액체의 증발되지 않도록 해야 한다. 재질의 두께가 증가됨에 따라 수증기 확산을 감소시킬 수 있기 때문에, 제 1 측면 재질은 자연적으로 수분 장벽이 될 수 있다. 수분 장벽 성질을 충분하게 가지지 못하는 재질에는 포일 층 또는 PVDC 고분자 피복과 같은 수분 증기 전달율(MVTR) 장벽층 등을 첨가하는 것이 가능하다. 또한, 액체 저장 부분품의 제 1과 제 2 측면용으로 선택된 재질 또는 적어도 내부 표면 재질은 수용하고 있는 수화 가능한 액체에 장기간 노출됨에 따라 습기에 안정해야 한다. 재질은 투명하거나 불투명할 수도 있다. 제 2 측면은 투명한 재질로 하여 액체 저장 부분품의 함량을 볼 수 있도록 하는데, 그 이유는 이와 같은 재질이 포일 재질보다는 접힘성이 더 크기 때문이다. 마지막으로, 양측면을 형성하는데 선택된 재질은 편평한 재질로부터 모양을 갖춘 주머니를 만들기 위해서는 열 또는 압력에 의해 형성될 수 있어야 한다.

액체 저장 부분품의 견고한 제 1 측면을 형성하는데 이용될 수 있는 적합한 투명한 재질로는 ALPET-T 다층라멜라 투명 포장 필름, PETG/PE/PVDC 13mil 복합물(Klockner Pentaplast of America, In., Klockner Road, P.O. Box 500, Gordonsville, VA. 22942); MIRREX 1025, 10-15mil ㄸ논 MIRREX 3002, 10-15mil을 포함하는데 이들 모두는 투명한 제약학적 발포성 포장 및 라미네이트 필름이고; MIRREX 3007, 10-15mil, 투명한 라미네이트화된 FDA 승인된 의료용 포장 필름(American Mirrex Corp., 1389 School House Road, P.O. Box 708, New Castle, DE 19720); KODAR PETG 혼성폴리에스테르로 12-15mil로 압출된 필름(Eastman Chemical Products, Inc., Plastics Division, Kinsport, TN. 37662)도 포함된다. 상업적으로 이용할 수 있는 불투성 재질로는 상품 TL11과 TL12의 이중 층으로 이는 Robert Victor Neher Ltd., Aluminium Foil Rolling and Converting Mills, Finkernstrasse 30, CH-8280 Kreuzlingen, Suisse사에서 생산되는 플라스틱/두꺼운 포일의 라미네이트화된 필름 상품이다.

액체 저장 부분품의 제 2 측면을 형성하는데 이용할 수 있는 상업적으로 이용할 수 있는 적합한 투명한 재질로는 MIRREX 1025, 7mil 또는 MIRREX 3002, 7mil, 이들 모두는 투명한 제약학적 발포성 포장 및 라미네이트화된 필름; MIRREX 3007, 7mil, 맑은 라미네이트화된 FDA 승인 의료용 포장 필름으로 American Mirrex Corp.(1389 School House Road, P.O. Box 708, New Castle, DE.19720,의 상품; 상품 #8B35-112 Velvet Lexan 5mil 필름, 투명한 폴리카보네이트 필름(General Electric Sheet Products, Inc.에서 제조하고 Commercial Plastics Supply Corp., 475 West 3600 South, Salt Lake City, UT 84115에서 유통; 상품 #.005 454, 폴리에스테르 5mil 필름(ICI Melinex에서 제조하고 Sepctra Symbol, 3101 West 2100 South, Salt Lake City, UT 84119에서 유통) 등이 있다.

봉해진 액체 저장 부분품의 양 측면에 있는 주머니사이에 형성된 공간에 수화가능한 액체가 포함되기 때문에, 제 1 주머니로 제 2 주머니가 변형되어 겹쳐지게 되면, 봉해진 액체 저장 부분품 내에 압력을 형성되어, 미리 선택된 방출 부위의 밀봉이 풀리게 된다. 미리 선택된 부위는 수화 가능한 매트릭스에 인접하여 위치하기 때문에, 액체 저장 부분품으로부터 수화 가능한 액체가 트래이로 이동되어 거기에 위치한 수화 가능한 매트리기스로 흐르게 된다. 미리 선택된 방출 부위는 원하는 방출 위치에서 양측에 있는 밀봉을 약하게 하는 것이다.

도 2에서 설명하는 것과 같이, 적절한 구체예에서, 미리 선택된 부위는 트래이(42)에 형성된 제 1 입구(56)가 되는데, 봉해진 액체 저장 부분품 쪽으로 개봉된다. 따라서, 봉해진 액체 저장 부분품의 제 2 측면에 있는 주머니(48)가 점차 변형되어 제 1 주머니 쪽으로 뒤집어지면 더 많은 수화 가능한 액체가 입구쪽으로 밀려나가 결국 밀봉이 터져서 액체가 방출된다. 도 2에서 볼 수 있는 것과 같이, 제 2 입구(58)는 함몰부(44)에서 제 1 입구(56)에 접하고 있어서 제 1 입구를 통하여 제 2 입구로 이동하는 액체는 함몰부에 있는 수화 가능한 매트릭스로 향하게 한다.

도 3은 초기에는 수화되지 않은 상태인 본 발명에 따르는 바이오전극의 구체예를 나타낸 것이다. 전술한 설명으로부터, 사용자가 바이오전극을 수화시킬 필요가 있을 때 사용자가 힘을 가하여 봉해진 액체 저정 부분품의 제 1 측면에 있는 제 1 주머니 방향으로 제 2 주머니를 점진적으로 변형시켜 포개지도록 하면 된다. 제 2 주머니 재질의 접힘-한계 압력을 초과하여 힘을 지속적으로 가하면 제 2 주머니가 제 1 측면에 있는 주머니로 신속하고 균일하게 포개진다. 이때, 두 주머니사이에 있는 공간은 사라지고, 모든 수화 가능한 용액이 제 1 입구와 제 2 입구를 통하여 트래이 함몰부로 밀려나가게 된다. 액체는 덮개 막을 통하여 신속하게 수화 가능한 매트릭스로 흘러 수화가 이루어진다. 따라서, 수화 과정은 용이하고 신속하게 이루어진다.

도 3에서 설명하는 것과 같이, 바이오전극이 수화된 후에, 탭(28)을 잡고 당기면 라이너(30)가 벗겨져 내부 접착 표면(26)에 분리된다. 따라서 섀시(22)가 수화 어셈블리(40)로부터 분리된다. 이와 같은 방식으로, 사용된 수화 어셈블리는 부착된 전류 보급부, 수화된 매트릭스, 다공성 덮개 막이 있는 섀시로 구성된 수화된 바이오전극과 완전히 분리되는 것이다(도 1 참고). 수화된 바이오전극은 신체표면의 원하는 부위에 고정할 수 있어 이를 통하여 전리요법을 통하여 이온을 전달할 수 있다.

본 발명은 기본적인 특징을 벗어나지 않고 다른 특정형으로 구체화되거나 이용될 수 있다. 전술한 방법과 구체예는 단지 설명을 위함이지 이에 한정하고자 함은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아닌 특허 청구 범위에 국한시킨다. 청구범위에 있는 의미 내에서 모든 변화는 본 청구영역에 포함된다.

Claims (29)

1. 전리요법을 이용한 이온 수송 장치에 이용될 수 있는 수화 가능한 바이오전극(20)에 있어서;

   -전류 보급부(32);

   -전류 보급부와 전기적으로 통하는 수화 가능한 매트릭스(34);

   -매트릭스를 수화시키기 위해 수화 가능한 매트릭스에 유체를 통과시킬 수 있는 수화 장치(40), 이때 수화 장치는,

   -밀봉된 액체 저장 부분품의 제 1 측면에 있는 제 1 주머니(46)와 제 2 측면에 있는 제 2 주머니(48)사이에 형성된 공간에 저장된 수화 용액(52);

   -봉해진 액체-저장 부분품의 제 1 과 제 2 주머니 중 적어도 하나는 접혀질 수 있는 주머니이고, 다른 주머니는 접혀질 수 있는 주머니보다는 다소 견고하여 사용하는 동안에 모양을 유지할 수 있고, 힘이 가해질 때 이에 반응하여 다른 주머니쪽으로 뒤집힌 위치에서 겹쳐들어가서 제 1 주머니와 제 2 주머니 사이에 형성된 공간이 사라지고; 그리고

   -봉해진 액체 저장 부분품에 있는 제 1 측면과 제 2 측면사이에 선택된 방출부위(56)가 있고, 힘이 가해질 경우 밀봉이 해지되어 방출부위를 통하여 수화 액체가 방출되는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극(20).
2. 제1항에 있어서, 외면과 내면을 가지는 섀시(22)가 추가로 포함되고 이때, 내부면에 전류 보급부가 고정된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
3. 제2항에 있어서, 섀시의 외면(24)은 전기적으로 비-전도성 액체 불투과 층인 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
4. 제3항엥 있어서, 신체의 원하는 위치에 바이오전극을 고정시키는 고정 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
5. 제4항에 있어서 고정 수단은 섀시의 내면(26)에 제공되는 접착층(50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
6. 제5항에 있어서, 수화 가능한 매트릭스(34)는 전류 보급부와 유체 교통을 위한 안측 표면과 신체의 원하는 표면과 유체 교통을 위한 외측 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
7. 제6항에 있어서, 섀시의 내측에 고정되고 수화 가능한 매트릭스의 외측 표면을 에워싸도록 위치한 다공성 덮개 막(36)을 추가로 포함하여 다공성 덮개 막과 전류 보급부 사이에 수화 가능한 매트릭스를 고정시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
8. 제1항에 있어서 수화장치에는 봉해진 액체-저장 부분품과 일체형의 탑재트래이가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
9. 제8항에 있어서, 탑재 트래이(44)는 실재 견고한 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
10. 제9항에 있어서, 탑재 트래이(44)는 봉해진 액체-저장 부분품의 제 1 측면과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
11. 제10항에 있어서, 제 1 측면의 제 1 주머니(46)는 탑재 트래이의 면으로부터 반구형으로 돌출된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
12. 제11항에 있어서, 봉해진 액체-저장 부분품의 제 2 측면에 있는 제 2 주머니(48)는 제 1 주머니내에 제 2 주머니가 포개질 수 있도록 반구형의 형상을 하는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
13. 제12항에 있어서, 제 2 측면은 제 2 측면이 탑재 트래이에 밀봉형식으로 고정될 수 있도록 하는 부착부분을 추가로 포함하고, 제 2 주머니는 돌출된 제 1 주머니와는 방향이 반대가 되도록 탑재 트래이로부터 돌출되어 제 1과 제 2 주머니사이에 수화 가능한 액체를 포함할 수 있는 공간을 만들 수 있는 것을 특징으로 하는 수화가능한 바이오전극.
14. 제13항에 있어서, 제 2 주머니의 재질은 접힘-한계 압력을 초과하는 힘이 가해질 경우에 제 2 주머니가 제 1 주머니쪽으로 균일하고 신속하게 접힐 수 있도록 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
15. 제14항에 있어서, 탑재 트래이(43)는 수화 가능한 매트릭스를 수용할 수 있도록 함몰부(44)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
16. 제15항에 있어서, 탑재 트래이(44)는 봉해진 액체 저장 부분품으로부터 액체가 수화 가능한 매트릭스로 흐르게 하는 수단이 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
17. 제16항에 있어서 방향 수단에는 봉해진 액체-저장 부분품의 방출 부위에 접하는 제 1 입구(56)와 이에 인접하고 수화 가능한 매트릭스를 수용하는 함몰부에 위치한 제 2 입구(58)로 구성된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
18. 제17항에 있어서, 탑재 트래이는 바이오전극에 비가역적으로 결합되어 수화 가능한 매트릭스가 수화된 후에 탑재 트래이가 분리되면 수화 장치는 수화된 바이오전극 나머지의 기소로부터 완전하게 분리되는 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
19. 제18항에 있어서, 탑재 트래이는 함몰부 주변에 부착 표면부가 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
20. 제19항에 있어서, 탑재 트래이의 부착 표면에 고정된 제 1 표면과 섀시의 내면에 고정된 제 2 표면을 가지는 라이너(30)가 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
21. 제20항에 있어서, 섀시의 내면에 있는 접착층(26)에 탭이 있어서, 이를 사용자가 쥐고 라이너로부터 섀시를 분리시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수화 가능한 바이오전극.
22. 바이오전극(20)의 수화 가능한 매트릭스(34)를 수화시키는데 이용할 수 있는 수화장치(40)에 있어서

    -밀봉죈 액체 저장 부분품의 제 1 측면에 있는 제 1 주머니와 제 2 측면에 있는 제 2 주머니사이에 형성된 공간에 저장된 수화 용액;

    -봉해진 액체 저장 부분품의 제 1과 제 2 주머니 중 적어도 하나는 접혀질 수 있는 주머니이고, 다른 주머니는 접혀질 수 있는 주머니보다는 다소 견고하여 사용하는 동안에 모양을 유지할 수 있고, 가해진 힘에 반응하여 마주하는 주머니쪽으로 뒤집힌 위치에서 겹쳐들어가면, 제 1 주머니와 제 2 주머니사이에 형성된 공간이 사라지고;

    -봉해진 액체 저장 부분품에 있는 제 1 측면과 제 2 측면사이에 선택된 방출부위가 있고, 힘이 가해지면, 밀봉이 풀리면서 방출부위를 통하여 수화 액체가 방출되고;

    -봉해진 액체 저장 부분품의 제 1 측면과 일체형으로 형성된 탑재 트래이, 이때 탑재 트래이는 수화 가능한 매트릭스를 수용할 수 있도록 함몰부가 구성되고; 그리고

    -봉해진 액체-저장 부분품의 제 2 측면에는 탑재 트래이에 제 2 측면을 밀봉식으로 고정할 수 있도록 접착 부위로 구성된 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
23. 제22항에 있어서, 탑재 트래이은 실재 견고한 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
24. 제23항에 있어서, 제 1 측면의 제 1 주머니는 탑재 트래이의 면으로부터 반구형으로 돌출된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
25. 제24항에 있어서, 봉해진 액체 저장 부분품의 제 2 측면에 있는 제 2 주머니는 돌출된 제 1 주머니에 반대 방향의 탑재 트래이의 면으로부터 돌출되고 제 2 측면은 제 1 주머니내에 있는 제 2 측면에 포개질 수 있도록 이에 상응하는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
26. 제25항에 있어서, 제 2 주머니의 재질에 접힘-한계 압력을 초과하는 힘이 가해질 경우에 제 2 주머니가 제 1 주머니로 균일하고 신속하게 포개질 수 있도록 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
27. 제26항에 있어서, 탑재 트래이는 봉해진 액체 저장 부분품으로부터 액체가 수화 가능한 매트릭스로 흐르게 하는 수단이 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
28. 제27항에 있어서 수단에는 봉해진 액체-저장 부분품의 방출 부위에 있는 제 1 입구와 제 1 입구에 접하고, 수화 가능한 매트릭스를 수용하는 함몰부에 위치하는 제 2 입구로 구성된 것을 특징으로 하는 수화 어셈블리.
29. 전리요법을 이용한 바이오전극의 수화 가능한 매트릭스를 수화시키는 방법에 있어서,

    -수화 가능한 매트릭스와 부속 일체형 수화 수단을 가지는 전리요법을 이용한 바이오전극을 제공하고, 이때, 수화 수단은 봉해진 액체-저장 부분풍의 제 1 측면에 있는 제 1 주머니와 제 2 측면에 있는 제 2 주머니사이에 형성된 공간에 저장된 수화 용액으로 구성되고, 이때 봉해진 액체-저장 부분품 내에 유체 압력이 증가하면 액체-저장 부분품의 밀봉이 해지되어 저장된 수화 용액을 방출하는 방출 부위를 가지고, 봉해진 액체-저장 부분품의 주머니 중 적어도 하나는 힘이 가해질 때 이에 반응하여 마주하는 다른 주머니쪽으로 점진적으로 변형되고, 변형가능한 주머니는 마주하는 다른 주머니에 실제 포개질 수 있도록 크기와 형상을 가지고 있고;

    -수화 가능한 매트릭스에 인접하게 수화 수단을 위치시키고;

    -봉해진 액체-저장 부분품의 변형 가능한 주머니에 점차 힘을 가하면 주머니가 다른 주머니 방향으로 변형되어 봉해진 액체-저장 부분품 내에 유체 압력이 증가되어 방출 부위의 밀봉을 해지되고; 그리고

    -변형 가능한 주머니가 다른 주머니에 포개질 때까지 추가 힘을 가하면 두 주머니사이에 공간이 축소되어 방출 부위르 통하여 모든 수화 용액을 밀려나와 방출된 수화 용액이 연합된 수화 가능한 매트릭스를 수화시키는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.