KR102142912B1 - 최소 침습 삽입을 위한 이식가능 의료 디바이스 - Google Patents

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마이크로칩스 바이오테크, 아이엔씨.
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Abstract

격납 디바이스들 및 제조 및 조립 방법들이 제공된다. 일 실시예에서, 격납 디바이스는 개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구성되는 하나 이상의 격납 저장소들을 포함하는 길게된 마이크로칩 요소를 포함한다. 격납 디바이스는 또한 기판을 포함하는 길게된 전자 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다. 길게된 PCB는 하나 이상의 전자 구성요소들이 고정되는 제 1 측면 및 길게된 마이크로칩 요소가 하나 이상의 전자 구성요소들에 전기 연결로 고정되는 대향 제 2 측면을 포함한다. 게다가, 격납 디바이스는 길게된 PCB에 고정되는 길게된 하우징을 포함한다. 길게된 하우징은 길게된 PCB의 하나 이상의 전자 구성요소들을 길게된 하우징 내에서 밀폐 밀봉하도록 구성된다.

Description

최소 침습 삽입을 위한 이식가능 의료 디바이스{IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE FOR MINIMALLY-INVASIVE INSERTION}
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2012년 12월 21일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제61/745,086호에 대한 우선권 및 그것의 이득을 주장하며, 이는 이로써 전체적으로 참고문헌에 의해 통합된다.
개시의 분야
본 개시는 일반적으로 정확히 제어된 노출 또는 방출을 위해 물질 또는 부구성요소들을 한정하는 격납 저장소들을 갖는, 이식가능 의료 디바이스들과 같은, 의료 디바이스들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는, 다중저장소 격납 디바이스들에 관한 것이다. 임의의 양태들에서, 본 개시는 투관침들, 카테터들, 주입기들 등과 같은, 최소 침습 기구들을 통해 환자로의 삽입을 위해 구성되는 그러한 디바이스들의 개선된 설계들에 관한 것이다.
심박 조절기들 및 삽입형 제세동기들과 같은, 전형적인 이식가능 의료 디바이스들은 제어 전자 장치들, 전력원, 및 다른 디바이스 특정 구성요소들을 포함하는 2개 이상의 하우징 구성요소들 또는 쉘들로 설계된다. 헤더는 또한 전기 연결들을 디바이스로 그리고 디바이스로부터 제공하기 위해 사용된다. 하우징 및 헤더(또는 피드스루)는 내부 구성요소들(전형적으로 생체 적합하지 않은)과 채액들 사이에서 액체 또는 기체 교환을 방지하기 위해 밀폐되도록 설계된다. 그러나, 에폭시계 헤더들을 갖는 임의의 임플란트들은 장기 밀폐성을 달성하지 않다는 점이 주목된다. 이식가능 디바이스들의 설계 및 제조 방법들은 밀폐성을 보장하는 목표로 진화되었다.
MicroCHIPS Inc.는 예를 들어 바이오센서들 또는 드러그들을 포함하는 저장소 어레이들을 포함하는 마이크로칩들에 기초한 이식가능 디바이스들을 설계하고 제조한다. 도 1은 이식가능 의료 디바이스(10)에서 구성요소들의 조립을 위한 가능한 종래의 접근법을 도시하며, 이는 마이크로칩 어셈블리(12)를 포함한다. 또한 마이크로칩 요소로 언급되는 마이크로칩 어셈블리(12)는 미소저장소들을 포함하며, 그것의 각각은 체내에서 진행되는 제어된 전달을 위한 드러그 또는 체내에서 진행되는 제어된 노출을 위한 센서를 포함할 수 있다. 마이크로칩 어셈블리(12)는 하우징(14)에 용접되는 피드스루(16)에 부착된다. 그러한 마이크로칩 어셈블리들 또는 요소들은 예를 들어 Uhland 등의 미국 특허 제7,510,551호 및 Santini Jr. 등의 미국 특허 제7,604,628호에 설명된다. 피드스루(16)는 알루미나 디스크 상에 그리고 그것을 통해 금속화된 표면들에 야금으로 납땜되는 전기 전도성 핀들을 포함한다. 전형적인 핀 카운트는 100을 초과하고, 더 복잡한 설계들에서, 400을 넘을 수 있다. 각각의 핀 연결에서 그러한 설계들의 결과는 잠재적으로 누출점일 수 있다.
게다가, 각각의 피드스루 핀은 하우징 내의 전자 구성요소에 전기적으로 연결된다. 일부 설계들은 와이어를 핀으로부터 회로로 이용하는 반면, 예시된 설계는 피드스루(16)를 종래의 플라스틱 회로 기판(18)(일반적으로 환자와의 연속적인 체내 진행 접촉에 적절하지 않은)에 직접 부착한다. 이러한 전기 연결들은 연속성을 보장하기 위해 테스팅을 필요로 한다. 그 결과, 핀 카운트는 피드스루의 비용에 영향을 주고, 그 비용은 피드스루 핀들의 수가 이식가능 디바이스에서 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 이러한 복잡한 설계 요건, 최종 제조, 및 요구된 인수 테스트들로 인해, 피드스루는 비교적 고가의 구성요소이다.
하우징 구성요소들에 부착된 피드스루 또는 헤더에 기초한 종래의 이식가능 디바이스 설계들의 다른 단점은 수개의 개별 구성요소들이 어셈블리를 구성하기 때문에, 최종 디바이스의 전체 체적이 이상적으로 요구되는 것보다 더 크다는 것이다.
더욱이, 정보를 신체에 그리고 그것으로부터 무선으로 전송하기 위해 무선 주파수를 사용하는 전자 기반 이식가능 디바이스들은 안테나를 필요로 한다. 무선 주파들은 안테나가 종래의 금속 하우징에 배치될 때 상당히 감쇠되고, 따라서 안테나는 전형적으로 하우징의 표면 상에 배치되어, 이러한 적용에 전용인 기존 피드스루 또는 다른 피드스루를 이용한다.
따라서, 이식가능 의료 디바이스들의 종래의 설계들과 연관된 이전 단점들 중 어느 것 또는 모두를 제거하거나 완화하는 것이 바람직할 것이다. 하나의 특정 요구에서, 개선된 하우징 밀폐성(예를 들어, 더 적은 잠재적 누출 경로들), 더 간단한 구성, 및 더 작은 전체 디바이스 체적을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
개선된 밀폐 저장소 디바이스들을 제공하는 요구와 함께, 또한 그러한 능동 제어 저장소 디바이스들이 그것이 필요 시에 환자로 동작가능하게 배치될 수 있는 방식을 개선하는 것이 유리할 것이다. 예를 들어, 절개들의 크기를 감소시키고/시키거나 디바이스가 환자에게 과도한 고통 또는 불편 없이 적절히 배치될 수 있는 조직 부위들의 가능한 범위를 증가시키는 것이 바람직할 것이다. 그러한 사용들에 도움이 되는 디바이스 구성들을 환자들에게 제공하는 것이 바람직할 것이다.
상기 요구들 및/또는 문제들의 일부 또는 전부는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예들에 의해 처리될 수 있다. 일 실시예에서, 개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구성되는 하나 이상의 격납 저장소들을 갖는 길게된 마이크로칩 요소를 포함하는 격납 디바이스가 제공된다. 격납 디바이스는 또한 생체 적합 기판을 포함하는 길게된 전자 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다. 길게된 PCB는 또한 하나 이상의 전자 구성요소들이 고정되는 제 1 측면 및 길게된 마이크로칩 요소가 하나 이상의 전자 구성요소들에 전기 연결로 고정되는 대향 제 2 측면을 포함한다. 게다가, 격납 디바이스는 길게된 PCB에 고정되는 길게된 하우징을 포함한다. 길게된 하우징은 길게된 PCB의 하나 이상의 전자 구성요소들을 길게된 하우징 내에서 밀폐 밀봉하도록 구성된다.
격납 디바이스의 다른 실시예들, 양태들, 및 특징들은 이하의 상세한 설명, 첨부 도면들, 및 첨부 청구항들로부터 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 분명할 것이다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
반드시 축척에 따라 도시되지 않는, 첨부 도면들이 이제 참조될 것이다.
도 1은 마이크로칩 어셈블리를 포함하는 종래의 격납 디바이스의 분해 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 일 실시예에 따른 마이크로칩 어셈블리를 포함하는 조립된 격납 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 격납 디바이스의 분해 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b에 도시된 격납 디바이스의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2a-도 2c에 예시된 격납 디바이스의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 격납 디바이스의 일부의 클로즈업, 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따른 마이크로칩 요소 어셈블리의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 마이크로칩 요소 어셈블리의 분해 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 마이크로칩 어셈블리를 포함하는 조립된 격납 디바이스의 일부의 클로즈업 단면도를 개략적으로 도시한다.
예시적 실시예들은 이제 일부이지만, 모든 실시예들이 도시되지 않는 첨부 도면들을 참조하여 이하에 더 완전히 설명될 것이다. 본 개시에 설명된 대표적인 실시예들은 많은 상이한 형태들로 구체화될 수 있고 본 명세서에 진술된 실시예들에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 동일한 번호들은 도처에서 동일한 요소들을 언급한다.
본 명세서에 설명된 격납 디바이스들 및 어셈블리들은 다른 장점들 중에서, 조립된 디바이스들의 상당히 개선된 공간 효율을 제공한다. 예를 들어, 종래의 디바이스들과 비교하여, 본 디바이스들의 실시예들은 동일하거나 더 큰 드러그 페이로드가 동일하거나 더 작은 전체 디바이스 체적인 것을 유지할 수 있다. 더욱이, 임의의 실시예들에서, 디바이스들 및 방법들은 유리하게도 값비싸고 복잡한 피드스루를 위한 요구를 제거하고, 피드스루의 제거로 인해 더 얇은 매끄러운 임플란트를 제공하고, 다수의 피드스루 핀들 및 전기 연결들을 제거함으로써 개선된 신뢰성을 제공하고, 밀폐 계면들의 수를 감소시킴으로써 개선된 신뢰성을 제공하고, 기능성을 확인하는 테스트들을 단순화하고, 더 단순한 어셈블리를 제공한다. 이것은 격납 디바이스가 작은 절개, 투관침, 캐뉼라, 주입기, 또는 의료 기구와 유사한 것을 통해서와 같이, 최소 침습 삽입 수단을 통해 인간 또는 동물 피험자(subject)에서의 장기 이식을 위해 의도된 이식가능 의료 디바이스인 실시예들에서 특히 중요할 수 있다.
본 명세서에 제공된 격납 디바이스들은 도 2a-도 3에 예시된 격납 디바이스(110)를 포함하는, 이하의 대표적인 실시예들을 참조하여 더 이해될 수 있다. 격납 디바이스(110)는 개방하기 위해 전기적으로 활성화될 수 있는 하나 이상의 격납 저장소들(114)을 포함하는 길게된 마이크로칩 요소(112)를 포함한다. 격납 디바이스(110)는 또한 길게된 전자 인쇄 회로 기판(PCB)(116)을 포함한다. 길게된 PCB(116)는 생체 적합 기판을 포함하고 하나 이상의 전자 구성요소들(120)이 고정되는 제 1 측면(118) 및 마이크로칩 요소(112)가 하나 이상의 전자 구성요소들(120)에 전기 연결로 고정되는 대향 제 2 측면(122)을 갖는다. 도 4를 참조하여 아래에 더 설명되는 바와 같이, PCB(116)의 제 1 측면(118) 상의 전자 구성요소들(120)은 마이크로칩 요소(112)와 전기적으로(즉, 동작가능하게) 연통된다.
격납 디바이스(110)는 임의의 적절한 수의 마이크로칩 요소들(112)(예를 들어, 1 내지 6)을 포함할 수 있고 각각의 마이크로칩 요소(112)는 복수의 개별 격납 저장소들(114)(예를 들어, 10 내지 750 저장소들)을 포함할 수 있다는 점이 이해된다. 격납 디바이스(110) 당, 더 많은 마이크로칩 요소들(112), 및 더 적거나 더 많은 격납 저장소들(114)이 또한 구상된다. 더욱이, 격납 디바이스(110)는 임의의 적절한 수의 PCB들(116)을 포함할 수 있다는 점이 이해된다.
도 2a-도 2c에 도시된 바와 같이, 환자로의 최소 침습 삽입에 특히 적절한 실시예들은 가까이 이격된 격납 저장소들의 길게된 어레이들을 갖는 길고 좁은 마이크로칩 요소들(112)을 가질 수 있다. 도 2c는 2 x 28 저장소들 어레이를 도시한다. 일 실시예에서, 길게된 어레이는 20 내지 40 저장소들의 1 내지 4 행들을 갖는다. 다른 실시예들에서, 다른 수들의 행들 및 저장소들이 구상된다.
“전자 인쇄 회로 기판”(PCB)은 본 기술에 알려진 바와 같이, 전도성 경로들, 트랙들, 또는 신호 트레이스들을 사용하여 전자 구성요소들을 기계적으로 지원하고 전기적으로 연결하는 기판을 언급한다. 실시예들에서, PCB는 생체 적합 및 밀폐 기판 재료를 포함한다. 적절한 그러한 재료들은 알루미나 및 질화 실리콘과 같은, 세라믹스들을 포함한다. 다층 알루미나 PCB들이 성공적으로 설계되고 제조되었다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2003/0034564호를 참조한다. 이러한 라미네이션들은 저온 동시 소성 공정에서 전도 층들, 유전체 층들, 및 산화 알루미늄(Al2O3, 알루미나)을 결합하는 결과일 수 있다. 알루미나는 저온 동시 소성 세라믹(LTCC)으로 언급된다. 이러한 생체 적합 세라믹스는 또한 밀폐 장벽의 기능을 하여, 일부 경우들에서, 종래의 금속 하우징 요소들을 위한 요구를 제거한다. 설명된 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있는 다른 재료들 또는 재료들의 조합들이 사용될 수도 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같은 용어“생체 적합”은 일반적으로 인간 또는 동물 피험자, 예를 들어, 환자로의 장기 또는 단기 이식에 적절한 구성의 재료들을 언급한다. 구성들의 그러한 재료들은 이식가능 의료 디바이스들의 기술에 알려져 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “밀폐 시일”은 디바이스의 유효 수명 동안, 디바이스 저장소들 또는 하우징들과 같은, 디바이스의 하나 이상의 구획부들로 또는 그것들로부터 화학 물질들(예를 들어, 수증기, 물, 산소 등)의 바람직하지 않은 유입 또는 유출을 방지하는 것을 언급한다. 본 명세서에서의 목적들을 위해, 1x10-9 atm*cc/sec 미만의 속도로 헬륨(He)을 전달하는 재료/시일은 밀폐로 불려진다.
격납 디바이스(110)는 길게된 하우징(124)을 포함할 수 있다. 길게된 하우징(124)은 길게된 PCB(116)의 하나 이상의 전자 구성요소들(120)을 길게된 하우징(124) 내에서 밀폐 밀봉하도록 구성된다. 즉, 길게된 하우징(124)은 길게된 PCB(116)의 제 1 측면(118)을 둘러싸도록 구성된다. 이러한 방식으로, 길게된 하우징(124) 및 길게된 PCB(116)는 하나 이상의 전자 구성요소들(120) 주위에 밀폐 인클로저를 총괄적으로 형성한다. 바람직하게, 길게된 하우징(124) 및 길게된 PCB(114)의 외부로 향하는 제 2 측면(122)의 적어도 일부는 생체 적합 재료로 형성된다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 길게된 하우징(124)은 티타늄 또는 스테인리스강과 같은, 생체 적합 금속 또는 합금으로 제조될 수 있다. 다른 경우들에서, 길게된 하우징(124)은 생체 적합 폴리머로 제조될 수 있다. 임의의 실시예들에서, 길게된 하우징(124)의 적어도 일부는 전체적으로 원통형 본체를 갖는다. 일부 경우들에서, 길게된 하우징(124)은 비외상 표면들을 포함한다. 더욱이, 길게된 하우징(124)의 원위 단부(136)는 원형일 수 있다.
길게된 하우징(124)은 하나 이상의 배터리들(128)을 그 안에 수용되도록 구성되는 배터리 챔버(126)를 포함할 수 있다. 임의의 전력원 또는 전력 시스템은 배터리 챔버(126) 내에 수용될 수 있다. 일부 경우들에서, 배터리 챔버(126)는 길게된 하우징(124) 내의 분리 영역일 수 있다. 다른 경우들에서, 배터리 챔버(126)는 길게된 하우징(124)에 의해 형성되는 단일 인클로저의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 챔버(126)는 길게된 하우징(124)의 근위 단부(130) 주위에 위치될 수 있다. 그러나, 배터리 챔버(126)는 길게된 하우징(124) 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 더욱이, 일부 경우들에서, 배터리 챔버(126)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 전력은 유도 충전에 의해 제공될 수 있다.
임의의 실시예들에서, 배터리 챔버(126)는 커버(132)를 포함할 수 있다. 커버(132)는 제거가능하거나 영구적일 수 있다. 커버(132)는 접근을 배터리들(128)에 제공하고/하거나 하나 이상의 배터리들(128)을 배터리 챔버(126) 내에서 밀폐 밀봉하도록 구성될 수 있다. 즉, 바람직한 실시예에서, 커버(132) 및 길게된 하우징(124)은 서로에 부착될 때 밀폐 시일을 형성한다. 일 예에서, 커버(132)는 길게된 하우징(124)의 근위 단부(130) 주위에 위치될 수 있다.
길게된 PCB(116)를 갖는 길게된 하우징(124)의 계면은 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 전자 구성요소들(120)을 길게된 하우징(124) 내에서 분리하기 위해 밀폐 시일을 형성한다. 일부 경우들에서, 길게된 하우징(124)은 길게된 PCB(116)에 용접될 수 있다. 다른 경우들에서, 생체 적합 에폭시 코팅(예를 들어, 에폭시 수지) 또는 다른 생체 적합 코팅 재료와 같은, 생체 적합 물질(134)은 길게된 마이크로칩 요소(112), 길게된 PCB(116), 및 길게된 하우징(124)의 적어도 일부 위에 배치될 수 있다. 이러한 코팅은 다층일 수 있고, 그것은 재료가 전자 구성요소들(120) 또는 배터리들(128)과 같은, 구성요소들 중 어느 것에 대한 동작을 방해하지 않는 한 밀폐 재료를 포함할 수 있다.
임의의 실시예들에서, 격납 디바이스(110)는 매끄러운 관상 프로파일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 격납 디바이스(110)와 연관된 구성요소들의 일부 또는 전부가 연장될 수 있다. 즉, 길게된 마이크로칩 요소(112), 길게된 PCB(116), 및 길게된 하우징(124)과 같은, 격납 디바이스(110)의 구성요소들의 일부 또는 전부는 폭보다 더 큰 길이를 가질 수 있다. 더욱이, 생체 적합 코팅 물질(134), 길게된 마이크로칩 요소(112), 및 길게된 하우징(124)은 격납 디바이스(110)의 일반 원형 단면 및 원형 원위 단부(136)를 총괄적으로 형성할 수 있다. 구성요소들은 최소 침습 방식으로 인간 또는 동물 피험자에 삽입될 수 있는 매끄러운 관상 구조 또는 어셈블리를 형성하기 위해 총괄적으로 함께 끼워맞춰질 수 있다. 매끄러운 관상 구조 또는 어셈블리는 비외상 표면들을 갖는 것이 바람직하다.
생체 적합 코팅 물질(134)은 격납 디바이스(110) 주위에 비외상 표면을 생성할 수 있다. 임의의 실시예들에서, 격납 디바이스의 표면은 의도된 조직 부위에 디바이스의 통과를 용이하게 하기 위해 윤활 물질로 형성되거나 그것으로 코팅된다.
격납 디바이스(110)는 본 기술에 알려진 다양한 기술들에 의해, 치료, 진단, 또는 예방을 필요로 하는 환자와 같은, 인간 또는 동물 피험자에 이식될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 디바이스는 피하 조직 부위에서 환자로 삽입된다. 다양한 삽입 도구들 및 시스템들은 임플란트의 특정 크기 및 특정 의료 목적을 위해 요구되는 이식의 특정 부위에 따라 사용될 수 있다. 격납 디바이스(110)는 캐뉼라, 투관침, 피하 인서트, 또는 총 모양 주입기 디바이스 또는 어셈블리를 포함하는, 최소 침습 의료 기구들 중 하나 또는 조합을 통해 인간 또는 동물 피험자으로 삽입되거나, 주입되거나, 그렇지 않으면 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 작은(예를 들어, 수 밀리미터) 절개는 환자의 피부에서 이루어지고, 격납 디바이스(110)는 절개를 통해 통과되고 선형 저프로파일 배열로 격납 디바이스(110)의 단부를 잡을 수 있는 길고 좁은 인서터 도구를 사용하여 피부 바로 아래의 환자로 전달된다. 격납 디바이스(110)는 인서터 도구로부터 해제될 것이고, 인서터 도구의 단부는 절개로부터 제거될 것이고, 그 다음 절개는 예를 들어 하나의 또는 수개의 스티치들로 밀폐될 것이다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 봉합선 루프들에는 하우징(124) 및/또는 캡(132)이 제공될 수 있다. 봉합선 루프들은 격납 디바이스(110)를 피하 공간에 고정시키도록 구성될 수 있다.
전자 구성요소들(120)은 격납 디바이스(110)를 위해 다수의 기능들 중 어느 것을 제공한다. 예들은 저장소(114)를 전기적으로 활성화시켜 그것이 개방되게 하고/예를 들어 저장소(114) 내에 위치된 센서 또는 격납 디바이스(110)로부터 원격 위치된 다른 디바이스와 통신하게 하기 위해 컨트롤러(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서들) 및 전력원(예를 들어, 배터리 또는 커패시터)을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 다른 전자 구성요소들은 예를 들어 저장소 캡들을 작동시키는 제어 수단 뿐만 아니라, 원격 측정 하드웨어, 커패시터들, 트랜지스터들, 및 다이오드들을 포함할 수 있다. 제어 수단은 입력 소스, 마이크로프로세서, 타이머, 디멀티플렉서(또는 멀티플렉서)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 구성요소들은 온보드 저장 커패시터를 충전하는 에너지를 무선으로 수신하는 구성요소들을 포함하며, 이는 격납 디바이스(110)에 탑재된 전자 구성요소들에 대한 공간 요건들을 더 감소시킬 수 있다. 일부 경우들에서, 전자 구성요소들은 송신기, 수신기, 또는 송수신기와 같은, 안테나를 포함할 수 있다.
마이크로칩 요소(112)의 격납 저장소(114)는 본 기술에 알려져 있을 수 있는 다양한 방식들로 개방/활성화하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 격납 저장소(114)는 미국 특허 제7, 510,551호 및 미국 특허 제7,604,628호에 설명된 바와 같이 개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구조화되고 구성되며, 이는 본 명세서에서 참고문헌에 의해 통합된다.
PCB/전자 구성요소들과 마이크로칩 요소 사이의 전기 연결의 일 실시예는 도 4에 예시된다. 도면은 2개의 격납 저장소들(344)을 포함하는 마이크로칩 요소(312)의 일부를 도시한다. 각각의 격납 저장소(344)는 저장소 캡(348)에 의해 (초기에) 클로즈 오프되는 개구부를 갖는다. 기판(343)에 적어도 부분적으로 형성되는 격납 저장소(344)는 개구부에 대향하는 밀폐 단부 및 그 사이의 측벽을 갖는다. 마이크로칩 요소(312)는 PCB(314)의 일 측면에 고정되고, 전자 구성요소(318)는 PCB(314)의 대향 측면 상에 고정된다. PCB(314)는 전자 구성요소(318)를 마이크로칩 요소(312)에 전기적으로 연결하는 비아(330)를 포함한다. 비아(330)는 PCB(314) 상의 금속화된 전도성 표면들(332A, 332B)에 기계적으로 그리고 전기적으로 연결되고, 마이크로칩 요소(312)는 금속화된 전도성 표면(332A)에 와이어본딩된다(334). 임의의 비아 또는 와이어본드 조합이 사용될 수 있다. 생체 적합 코팅 물질(336)은 연결을 고정하고 보호하기 위해 와이어 본드 위에 도포되고, 전형적으로 PCB(314)의 표면의 일부, 마이크로칩 요소(312)의 일부, 및 하우징(320)의 일부를 코팅하지만 저장소 캡들(348)을 코팅하지 않을 것이다. 코팅 물질(336)은 에폭시 또는 다른 수지와 같은, 폴리머일 수 있다. 임의의 적절한 코팅이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 저장소 캡들(348)은 미국 특허 제7,510,551호 및 미국 특허 제7,604,628호에 설명된 바와 같이 개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구조화되고 구성되며, 이는 본 명세서에서 참고문헌에 의해 통합된다. 즉, 바람직한 실시예에서, 저장소들은 전열 제거에 의해 분해됨으로써 개방하도록 구성된다. 저장소 캡들(348)은 금속 필름으로 형성될 수 있으며, 이는 단일 층 또는 라미네이트 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장소 캡(348)은 금, 백금, 티타늄, 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 저장소 캡(348)은 기계 또는 전기 화학 메커니즘에 의해 활성화되거나 개방되도록 구성될 수 있다.
마이크로칩 요소의 격납 저장소는 일반적으로 500 μL와 같거나 500 μL 미만(예를 들어, 250 μL 미만, 100 μL 미만, 50 μL 미만, 25 μL 미만, 10 μL 미만 등)의 체적을 갖는 저장소를 언급하는 “미소저장소”일 수 있다. 다른 실시예에서, 격납 저장소들은 일반적으로 500 μL보다 더 큰(예를 들어, 600 μL보다 더 큰, 750 μL보다 더 큰, 900 μL보다 더 큰, 1 mL보다 더 큰 등) 및 5 mL 미만(예를 들어, 4 mL 미만, 3 mL 미만, 2 mL 미만, 1 mL 미만 등)의 체적을 갖는 저장소를 언급하는 “거대저장소”일 수 있다. 용어들 “저장소” 및 “격납 저장소”는 한쪽 또는 다른 쪽에 제한되도록 명시적으로 지시되지 않으면 미소저장소들 및 거대저장소들 둘다를 망라하도록 의도된다.
다른 양태에서, 개선된 마이크로칩 요소들 및 그들의 제조 방법들이 제공된다. 바람직한 실시예에서, 마이크로칩 디바이스 요소는 폴리머 또는 유리 또는 다른 세라믹 재료로 형성되는 비교적 더 두꺼운 일차 기판에 접합되는 비교적 얇은 실리콘 기판을 포함한다. 유리하게도, 실리콘 기판보다는 오히려 일차 기판에 저장소들을 정의함으로써, 저장소들은 건식 반응 이온 에칭(DRIE) 외의 공정들을 사용하여 형성될 수 있다. 이것은 DRIE 공정들이 고가일 뿐만 아니라, 종래의 공정 하에, DRIE 공정들이 저장소 캡 필름의 증착 후에 발생되었기 때문에 중요하며, 저장소 캡 필름을 후속 처리에 불필요하게 노출시키고, 이는 허용가능(예를 들어, 밀폐) 저장소 캡들의 수율에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
게다가, 포지티브(positive) 밀봉 특징들(예를 들어, 금 밀봉 링들)을 실리콘 기판에 추가함으로써, 이것은 높은 공차 미세특징들의 모두를 실리콘 기판에만 유지시키며, 이는 차례로 다른 잠재적인 낮은 공차, 제조 공정들에 의해 이루어지도록 일차 기판을 프리 업(free up)하는 것이 유리하다. 이러한 방식으로, 저장소는 훨씬 더 깊게 제조되고 그것에 의해 단위 저장소 페이로드를 증가시킬 수 있다. 일 실시예에서, 일차 기판은 종래의 저장소들보다 더 깊고 DRIE를 사용하여 용이하게 가능해지는 것보다 더 부드러운 측벽들을 갖는 저장소들의 형성을 허용하는 세라믹 또는 폴리머 재료들을 사용하는 주조 또는 성형 공정에 의해 이루어진다. 그 다음, 이러한 주조 또는 성형 기판은 실리콘 기판 상의 포지티브 밀봉 특징들과 결합하기 위한 그 안에 형성된 밀봉 홈들 내에서 그리고 주위에서 금 도금될 수 있다.
길게된 마이크로칩 요소의 대표적인 실시예는 도 5a 및 도 5b에 예시된다. 길게된 마이크로칩 요소(412)는 함께 접합되는 일차 기판(440) 및 실리콘 기판(442)을 포함한다. 실리콘 기판(442)은 제 1 측면, 대향 제 2 측면, 및 그것을 통해 연장되는 애퍼처들(446)을 갖는다. 3개의 애퍼처들(446)은 각각의 저장소(444)를 위해 도시된다. 실리콘 기판(442)의 제 1 측면은 저장소가 개방될 필요가 있을 때까지 애퍼처들(446)을 차단시키는 저장소 캡들(448)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 저장소 캡들(448)은 전기 전도성이다. 예를 들어, 저장소 캡들(448)은 금속 필름의 형태일 수 있다. 실리콘 기판(442), 애퍼처들(446), 및 저장소 캡들 448은 본 기술에 알려진 미세가공 기술들을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제7,604,628호에 설명된 포토리소그래피, 에칭, 및 증착 기술들은 금속 저장소 캡들(448)에 의해 차단되는 폴리실리콘 기판에 애퍼처들(446)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
일차 기판(440)은 이러한 예시에서 2개의 저장소들(444)을 포함하지만, 더 많거나 더 적은 저장소들이 포함될 수 있다. 각각의 저장소(444)는 폐쇄 단부 벽, 개방 단부, 및 폐쇄 단부 벽과 개방 단부 사이에 연장되는 적어도 하나의 측벽에 의해 정의된다. 위에 언급된 바와 같이, 일차 기판(440)은 실리콘으로 형성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기판은 반금속, 폴리머, 유리, 또는 다른 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있다. 기판 및 저장소들은 본 기술에 알려진 성형, 주조, 미세 기계가공, 및 빌드업 또는 라미네이션 기술들을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는 임의의 적절한 공정에 의해 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 일차 기판(440)은 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC)로/에 의해 제조된다. 그것은 예를 들어 밀폐성, 생체 적합성, 접합, 및/또는 저장소 내용물 융화성, 안정성, 또는 방출을 제공하거나 개선하기 위해, 기판의 전부 또는 일부 상에 코팅 층을 더 포함할 수 있다. 코팅 층의 목적에 따라, 그것은 저장소들(444)의 내부, 저장소들(444)의 외부, 또는 둘다에 도포될 수 있다. 가능한 코팅 재료들의 예들은 금과 같은, 생체 적합 금속들, 및 파릴렌과 같은, 폴리머들을 포함한다.
일차 기판(440) 및 실리콘 기판(442)은 저장소들(444)을 밀폐 밀봉하기 위해, 임의의 적절한 방법을 사용하여 함께 접합된다. 이러한 방식으로, 저장소(444)의 개방 단부는 저장소 내용물들의 제어된 방출 또는 노출을 위해 애퍼처들(446)과 유체 연통된다. 바람직한 실시예에서, 기판들은 예컨대 미국 특허 제8,191,756호에 설명된 압축 냉간 용접 공정을 사용하여 함께 밀폐 밀봉되며, 이는 본 명세서에서 참고문헌에 의해 통합된다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(442)의 제 2 측면은 그 위에 형성된 링 구조들(452)을 포함하고, 일차 기판(440)의 제 1 측면은 홈들(450)을 포함한다. 이러한 접합 특징들은 개별 저장소들(444)을 둘러싸는 냉간 용접 접합 밀폐 시일을 형성하기 위해 함께 압축된다. 링 구조들(452)은 실리콘 기판(442) 상의 증착 금 또는 다른 금속 층에 의해 형성될 수 있다. 홈들(450)은 실리콘에 에칭되고 그 다음 금속 링과 동일한 재료의 금속화 층으로 코팅될 수 있다. 이러한 실시예의 변형들이 구상되며, 예를 들어, 다른 포지티브 및 네거티브 접합 특징들은 실리콘 기판(442) 및 일차 기판(440) 중 어느 하나 또는 둘다의 계면 표면 내에/상에 제공된다.
일차 기판(440)은 일반적으로 실리콘 기판(442)보다 비교적 더 두껍고, 저장소 측벽 높이(또는 깊이)의 모두 또는 적어도 다수(50%보다 더 큰)는 일차 기판(440)에 의해 정의된다. 일 실시예에서, 실리콘 기판(442)은 기판들의 접합 계면들에서 일차 기판(440)의 두께의 5%와 50% 사이인 두께를 갖는다.
도 4 또는 도 5a에 도시되지 않지만, 저장소들(344 및 444) 각각은 그것 내에 위치된 저장소 내용물들을 포함한다. 저장소들은 선택된 시간에 밀폐 격납 및 후속 방출 또는 노출을 필요로 하는 필수적인 임의의 물질 또는 디바이스 구성요소를 저장하도록 구성될 수 있다. 저장소 내용물은 예를 들어 화학 시약, 약 제형(drug formulation), 또는 센서 또는 그것의 구성요소, 예컨대 전극일 수 있다. 일 실시예에서, 단일 디바이스는 바이오센서를 포함하는 적어도 하나의 격납 저장소 및 약 제형을 포함하는 적어도 하나의 저장소를 포함한다. 다양한 저장소 내용물들의 예들은 예를 들어 미국 특허 제7,510,551호; 미국 특허 제7,497,855호; 미국 특허 제7,604,628호; 미국 특허 제7,488,316호; 및 PCT WO 2012/027137에 설명된다.
마이크로칩 요소(612)를 포함하는 격납 디바이스(600)의 대표적인 실시예는 도 6에 예시된다. 격납 디바이스(600)는 전자 구성요소(618)를 마이크로칩 요소(612)에 전기적으로 연결하는 비아(630)를 갖는 세라믹 PCB(614)를 포함한다. 전자 구성요소(618)는 세라믹 PCB(614)의 제 1 측면 상에 고정되고, 마이크로칩 요소(612)는 PCB(614)의 대향 제 2 측면 상에 고정된다. 비아(630)는 PCB(614)의 제 1 측면 상의 금속화된 전도성 표면(632)에 전기적으로 연결된다. 마이크로칩 요소(612)의 전기 회로조직(635)는 와이어본드(634)에 의해 금속화된 표면(632)에 전기적으로 연결된다. 에폭시(633)는 와이어본드(634) 및 마이크로칩 요소(612), 세라믹 PCB(614), 및 하우징(620) 중 적어도 하나를 코팅한다. 이러한 방식으로, 에폭시(633)는 격납 디바이스(600)(가 임의의 비외상 표면들이 없는 것을 보장한다. 에폭시(633)는 와이어본드(634)를 패시베이션할 수도 있다. 세라믹 PCB(614)의 제 2 측면은 또한 금속화된 전도성 표면(637)을 포함하며, 이는 전자 구성요소(618)에 전기적으로 연결된다. 이러한 예시에 도시되지 않지만, 격납 디바이스(600)는 다수의 마이크로칩 요소들 뿐만 아니라, 다수의 비아들, 전자 구성요소들, 및 와이어본드들을 포함할 수 있다. 더욱이, 격납 디바이스(600)(저장소 캡들을 제외함)는 에폭시(633)에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.
마이크로칩 요소(612)는 일차 기판(640) 및 실리콘 기판(642)을 포함한다. 일차 기판(640) 및 실리콘 기판(642)은 링 구조 및 홈 구조 테두리(groove structure tongue)(650/652)의 계면에서/그것에 인접하여 압축 냉간 용접에 의해 함께 접합된다. 저장소들(644)은 실리콘 기판(612)을 통해 정의되는 애퍼처들(646)와 유체 연통되는 개방 단부를 갖는 일차 기판(640)에 정의된다. 전기 전도성 저장소 캡들(648)은 애퍼처들(646) 및 저장소들(644)을 밀봉적으로 커버한다.
본 명세서에 설명된 방법들 및 디바이스들의 수정들 및 변형들은 이전의 상세한 설명으로부터 당해 기술에서 통상의 기술자들에게 분명할 것이다. 그러한 수정들 및 변형들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있도록 의도된다.
110: 격납 디바이스
112: 마이크로칩 요소
114: 격납 저장소들
116: 인쇄 회로 기판
118: 제1 측면
120: 전자 구성요소
122: 제2 측면
124: 길게된 하우징
126; 배터리 챔버
128: 배터리
130: 근위 단부
132: 커버
134: 생체 적합 물질

Claims (28)

  1. 격납 디바이스로서,
    개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구성되는 하나 이상의 격납 저장소들을 포함하는 길게된(elongated) 마이크로칩 요소;
    길게된 전자 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 하나 이상의 전자 구성요소들이 고정되는 제 1 측면 및 상기 길게된 마이크로칩 요소가 상기 하나 이상의 전자 구성요소들에 전기 연결로 고정되는 대향 제 2 측면을 포함하는 상기 길게된 PCB; 및
    상기 길게된 PCB에 고정되는 길게된 하우징으로서, 상기 길게된 하우징 및 상기 길게된 PCB는 상기 길게된 PCB의 하나 이상의 전자 구성요소들을 상기 길게된 하우징 내에서 밀폐 밀봉하도록 상기 하나 이상의 전자 구성요소들 주위에 밀폐 인클로져(enclosure)를 총괄적으로 형성하기 위해 상기 길게된 PCB의 제 1 측면을 둘러싸도록 구성되는 상기 길게된 하우징을 포함하는 격납 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 하우징의 적어도 일부는 전체적으로 원통형 본체를 포함하는 격납 디바이스.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 하우징은 하나 이상의 배터리들을 그 안에 수용되도록 구성되는 배터리 챔버를 포함하는 격납 디바이스.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 배터리 챔버는 상기 하나 이상의 배터리들을 상기 배터리 챔버 내에서 밀폐 밀봉하도록 구성되는 커버를 포함하는 격납 디바이스.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 하우징은 생체 적합 금속, 합금, 또는 폴리머로 형성되는 격납 디바이스.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 PCB는 생체 적합 기판을 포함하는 격납 디바이스.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 생체 적합 기판은 유리, 알루미나, 또는 다른 세라믹을 포함하는 격납 디바이스.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 PCB는 상기 하나 이상의 전자 구성요소들 중 적어도 하나를 상기 길게된 마이크로칩 요소에 전기적으로 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아를 포함하는 격납 디바이스.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 적어도 하나의 비아는 상기 길게된 PCB의 제 2 측면 상의 금속화된 전도성 표면에 전기적으로 연결되고, 상기 금속화된 전도성 표면은 상기 길게된 마이크로칩 요소에 와이어본딩되는 격납 디바이스.
  10. 청구항 9에 있어서, 생체 적합 코팅 물질은 상기 연결을 고정하고 보호하며 상기 격납 디바이스 주위에 비외상 표면을 생성하기 위해 상기 와이어 본드 위에 위치되는 격납 디바이스.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 생체 적합 코팅 물질, 상기 길게된 마이크로칩 요소, 및 상기 길게된 하우징은 상기 격납 디바이스의 일반 원형 단면 및 원형 원위 단부을 총괄적으로 형성하는 격납 디바이스.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 격납 저장소들은 약 제형(drug formulation) 또는 센서 요소를 포함하는 미소저장소들을 포함하는 격납 디바이스.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 마이크로칩 요소는,
    제 1 측면, 대향 제 2 측면, 및 그것을 통해 연장되는 적어도 하나의 애퍼처(aperture)를 갖는 실리콘 기판으로서, 상기 실리콘 기판의 제 1 측면은 상기 적어도 하나의 애퍼처를 차단시키는 전기 전도성 저장소 캡을 포함하는 상기 실리콘 기판;
    실리콘 또는 다른 반금속, 폴리머, 또는 유리 또는 다른 세라믹 재료로 형성되는 일차 기판으로서, 폐쇄 단부 벽, 개방 단부, 및 상기 폐쇄 단부 벽과 상기 개방 단부 사이에 연장되는 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 하나 이상의 저장소들 중 적어도 하나를 갖는 상기 일차 기판; 및
    상기 적어도 하나의 저장소 내에 위치되는 저장소 내용물들을 포함하며,
    상기 실리콘 기판의 제 2 측면은 상기 저장소의 개방 단부가 저장소 내용물들의 제어된 방출 또는 노출을 위해 적어도 하나의 애퍼처와 유체 연통되도록 상기 일차 기판에 밀폐 접합되는 격납 디바이스.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 실리콘 기판은 기판들의 접합 계면들에서 상기 일차 기판의 두께의 5%와 50% 사이인 두께를 갖는 격납 디바이스.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 일차 기판은 상기 일차 기판의 폴리머, 유리 또는 다른 세라믹 재료의 적어도 일부 위에 금속 코팅을 포함하는 격납 디바이스.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 금속 코팅은 상기 적어도 하나의 측벽 및/또는 상기 적어도 하나의 저장소의 폐쇄 단부 벽을 코팅하는 격납 디바이스.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 실리콘 기판의 제 2 측면은 그 위에 형성된 적어도 하나의 링 구조를 포함하는 격납 디바이스.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 적어도 하나의 링 구조는 금 또는 다른 금속을 포함하는 격납 디바이스.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 일차 기판은 적어도 하나의 홈 구조(groove structure)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 링 구조 및 상기 적어도 하나의 홈 구조는 밀폐 접합을 형성하도록 구성되는 격납 디바이스.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 적어도 하나의 홈 구조 내의 및/또는 그것에 인접한 일차 기판의 표면은 금속 코팅을 포함하는 격납 디바이스.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 금속 코팅은 금을 포함하는 격납 디바이스.
  22. 청구항 1에 있어서, 상기 길게된 하우징은 티타늄을 포함하는 격납 디바이스.
  23. 격납 디바이스로서,
    개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구성되는 하나 이상의 격납 저장소들을 포함하는 마이크로칩 요소;
    생체 적합 기판을 포함하는 전자 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 하나 이상의 전자 구성요소들이 고정되는 제 1 측면 및 상기 마이크로칩 요소가 상기 하나 이상의 전자 구성요소들에 전기 연결로 고정되는 대향 제 2 측면을 포함하는 상기 PCB; 및
    상기 PCB에 고정되는 하우징으로서, 상기 하우징 및 상기 PCB는 상기 PCB의 하나 이상의 전자 구성요소들을 상기 하우징 내에서 밀폐 밀봉하도록 상기 하나 이상의 전자 구성요소들 주위에 밀폐 인클로저를 총괄적으로 형성하기 위해 상기 PCB의 제 1 측면을 둘러싸도록 구성되는 상기 하우징을 포함하며, 상기 격납 디바이스는 의료 기구를 통해 인간 또는 동물 피험자(subject)에 주입되도록 구성되는 길게된 관상 구조를 포함하는 격납 디바이스.
  24. 격납 디바이스를 조립하는 방법으로서,
    개방하기 위해 전기적으로 활성화되도록 구성되는 하나 이상의 격납 저장소들을 포함하는 길게된 마이크로칩 요소를 제공하는 단계;
    상기 길게된 마이크로칩 요소를 생체 적합 기판을 포함하는 길게된 전자 인쇄 회로 기판(PCB)의 제 1 측면에 고정하는 단계;
    상기 길게된 마이크로칩 요소를 상기 길게된 PCB의 제 2 측면 상에 고정되는 하나 이상의 전자 구성요소들에 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 길게된 하우징 및 상기 길게된 PCB는 상기 하나 이상의 전자 구성요소들 주위에 밀폐 인클로져를 총괄하도록 형성하도록 상기 길게된 PCB의 제 1 측면을 둘러쌈으로써 상기 길게된 PCB의 하나 이상의 전자 구성요소들을 상기 길게된 PCB에 고정되는 길게된 하우징 내에서 밀폐 밀봉하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 길게된 마이크로칩 요소를 제공하는 단계는,
    제 1 측면, 대향 제 2 측면, 및 그것을 통해 연장되는 적어도 하나의 애퍼처를 갖는 실리콘 기판을 미세가공하는 단계로서, 상기 제 1 측면은 상기 적어도 하나의 애퍼처를 차단시키는 전기 전도성 저장소 캡을 포함하는 상기 단계;
    폐쇄 단부 벽, 개방 단부, 및 상기 폐쇄 단부 벽과 상기 개방 단부 사이에 연장되는 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 하나 이상의 저장소들 중 적어도 하나를 갖는 일차 기판을 형성하기 위해 폴리머 또는 유리 또는 다른 세라믹 재료를 주조하거나 성형하는 단계;
    저장소 내용물들을 상기 적어도 하나의 저장소 내에 제공하는 단계; 및
    상기 저장소의 개방 단부가 상기 적어도 하나의 애퍼처와 유체 연통되도록 상기 실리콘 기판을 상기 일차 기판에 접합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 실리콘 기판은 기판들의 접합 계면들에서 상기 일차 기판의 두께의 5%와 50% 사이인 두께를 갖는 방법.
  27. 청구항 25에 있어서, 상기 미세가공 단계는 적어도 하나의 링 구조를 상기 실리콘 기판의 제 2 측면 상에 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 청구항 25에 있어서, 상기 일차 기판은 적어도 하나의 홈 구조를 포함하고 상기 접합 단계는 상기 적어도 하나의 홈 구조와 함께 상기 적어도 하나의 링 구조를 압축 냉간 용접(compression cold welding)하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10601121B2 (en) * 2017-05-09 2020-03-24 Verily Life Sciences Llc Slot antenna for in-body ISM-band communication
CN111356528A (zh) * 2017-11-22 2020-06-30 惠普发展公司，有限责任合伙企业 多区域微流体装置
BR112022007471A2 (pt) * 2019-11-01 2022-07-12 Dare Mb Inc Dispositivo e métodos para distribuição de fármaco por microchip de dois estágios

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020187260A1 (en) 2001-05-30 2002-12-12 Sheppard Norman F. Conformal coated microchip reservoir devices
JP2003506477A (ja) 1999-08-18 2003-02-18 マイクロチップス・インコーポレーテッド 熱駆動マイクロチップ化学送達デバイス
JP2008511681A (ja) 2004-09-01 2008-04-17 マイクロチップス・インコーポレーテッド レザバ内容物の制御された放出または曝露のための、マルチキャップレザバデバイス
JP2009195721A (ja) 2002-08-16 2009-09-03 Microchips Inc 制御された放出デバイスおよび方法
WO2012027137A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Microchips, Inc. Implantable biosensor device and methods of use thereof

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782891A (en) 1994-06-16 1998-07-21 Medtronic, Inc. Implantable ceramic enclosure for pacing, neurological, and other medical applications in the human body
US5797898A (en) 1996-07-02 1998-08-25 Massachusetts Institute Of Technology Microchip drug delivery devices
US7070590B1 (en) 1996-07-02 2006-07-04 Massachusetts Institute Of Technology Microchip drug delivery devices
US6052623A (en) 1998-11-30 2000-04-18 Medtronic, Inc. Feedthrough assembly for implantable medical devices and methods for providing same
WO2001035928A1 (en) 1999-11-17 2001-05-25 Microchips, Inc. Microfabricated devices for the delivery of molecules into a carrier fluid
ATE323470T1 (de) 1999-12-10 2006-05-15 Massachusetts Inst Technology Mikrochip-arzneistoffverabreichungssysteme und herstellungsverfahren
US6455930B1 (en) 1999-12-13 2002-09-24 Lamina Ceramics, Inc. Integrated heat sinking packages using low temperature co-fired ceramic metal circuit board technology
DE60144142D1 (de) 2000-03-02 2011-04-14 Microchips Inc Mikromechanische geräte und verfahren zur speicherung und zur selektiven exposition von chemikalien
EP1339312B1 (en) 2000-10-10 2006-01-04 Microchips, Inc. Microchip reservoir devices using wireless transmission of power and data
AU2002224453A1 (en) 2000-10-11 2002-04-22 Microchips, Inc. Microchip reservoir devices and facilitated corrosion of electrodes
ATE359762T1 (de) 2001-01-09 2007-05-15 Microchips Inc Flexible mikrochip-vorrichtungen zur ophthalmologischen und anderen applikation
AU2002326304A1 (en) 2001-05-31 2002-12-16 Massachusetts Institute Of Technology Microchip devices with improved reservoir opening
US6827250B2 (en) 2001-06-28 2004-12-07 Microchips, Inc. Methods for hermetically sealing microchip reservoir devices
WO2003048665A1 (en) 2001-12-03 2003-06-12 Massachusetts Institute Of Technology Microscale lyophilization and drying methods for the stabilization of molecules
US6953455B2 (en) * 2002-07-30 2005-10-11 Hospira, Inc. Medicine delivery system
WO2004022033A1 (en) 2002-09-04 2004-03-18 Microchips, Inc. Method and device for the controlled delivery of parathyroid hormone
SE0202681D0 (sv) 2002-09-10 2002-09-10 Frank Niklaus Hermetic sealing with combined adhesive bonding and sealing rings
WO2004026281A2 (en) 2002-09-23 2004-04-01 Microchips, Inc. Micro-reservoir osmotic release systems and microtube array device
WO2004033034A1 (en) 2002-10-04 2004-04-22 Microchips, Inc. Medical device for neural stimulation and controlled drug delivery
ATE458534T1 (de) * 2002-10-04 2010-03-15 Microchips Inc Medizinische vorrichtung zur gesteuerten arzneimittelverabreichung sowie herzüberwachung und/oder herzstimulation
US20040186528A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-23 Medtronic, Inc. Subcutaneous implantable medical devices with anti-microbial agents for chronic release
JP4734236B2 (ja) 2003-04-25 2011-07-27 ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド 固形型の薬物の貯蔵及び制御された放出のための装置及びその製造方法
WO2005010240A2 (en) 2003-07-17 2005-02-03 Microchips, Inc. Low temperature methods for hermetically sealing reservoir devices
WO2005041767A2 (en) 2003-11-03 2005-05-12 Microchips, Inc. Medical device for sensing glucose
US8414489B2 (en) 2003-11-13 2013-04-09 Medtronic Minimed, Inc. Fabrication of multi-sensor arrays
US7537590B2 (en) * 2004-07-30 2009-05-26 Microchips, Inc. Multi-reservoir device for transdermal drug delivery and sensing
WO2006052763A2 (en) * 2004-11-04 2006-05-18 Microchips, Inc. Compression and cold weld sealing methods and devices
US7413846B2 (en) 2004-11-15 2008-08-19 Microchips, Inc. Fabrication methods and structures for micro-reservoir devices
US7488316B2 (en) * 2005-01-25 2009-02-10 Microchips, Inc. Control of drug release by transient modification of local microenvironments
JP5088788B2 (ja) * 2005-01-27 2012-12-05 コクレア リミテッド 埋め込み可能医療デバイス
EP1903000B1 (fr) * 2006-09-25 2019-09-18 Sorin CRM SAS Composant biocompatible implantable incorporant un élément actif intégré tel qu'un capteur de mesure d'un paramètre physiologique, microsystème électromécanique ou circuit électronique
WO2008154416A2 (en) 2007-06-07 2008-12-18 Microchips, Inc. Electrochemical biosensors and arrays
US8285387B2 (en) 2008-12-12 2012-10-09 Microchips, Inc. Wireless communication with a medical implant
US8604810B2 (en) 2009-10-16 2013-12-10 Microchips, Inc. Multi-channel potentiostat for biosensor arrays
WO2011097634A1 (en) 2010-02-08 2011-08-11 On Demand Therapeutics, Inc. Low-permeability, laser-activated drug delivery device
AU2011245293B2 (en) * 2010-04-30 2014-06-19 Second Sight Medical Products, Inc. Improved biocompatible bonding method
US8679093B2 (en) 2010-11-23 2014-03-25 Microchips, Inc. Multi-dose drug delivery device and method
US20120300421A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 Medtronic, Inc. Electrical feedthrough for implantable medical device
MY169202A (en) 2011-08-25 2019-02-27 Microchips Biotech Inc Space-efficient containment devices and method of making same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506477A (ja) 1999-08-18 2003-02-18 マイクロチップス・インコーポレーテッド 熱駆動マイクロチップ化学送達デバイス
US20020187260A1 (en) 2001-05-30 2002-12-12 Sheppard Norman F. Conformal coated microchip reservoir devices
JP2009195721A (ja) 2002-08-16 2009-09-03 Microchips Inc 制御された放出デバイスおよび方法
JP2008511681A (ja) 2004-09-01 2008-04-17 マイクロチップス・インコーポレーテッド レザバ内容物の制御された放出または曝露のための、マルチキャップレザバデバイス
WO2012027137A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Microchips, Inc. Implantable biosensor device and methods of use thereof

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