KR20210130761A - 미소 전달 장치 - Google Patents

미소 전달 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210130761A
KR20210130761A KR1020217029963A KR20217029963A KR20210130761A KR 20210130761 A KR20210130761 A KR 20210130761A KR 1020217029963 A KR1020217029963 A KR 1020217029963A KR 20217029963 A KR20217029963 A KR 20217029963A KR 20210130761 A KR20210130761 A KR 20210130761A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planar electrode
delivery device
micro
sharp edge
substrate
Prior art date
Application number
KR1020217029963A
Other languages
English (en)
Inventor
포-잉 리
충-치에 청
Original Assignee
마이크로메드 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로메드 컴퍼니 리미티드 filed Critical 마이크로메드 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20210130761A publication Critical patent/KR20210130761A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14224—Diaphragm type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
    • A61M5/14526—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons the piston being actuated by fluid pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/14586—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of a flexible diaphragm
    • A61M5/14593—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of a flexible diaphragm the diaphragm being actuated by fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/0055—Containers or packages provided with a flexible bag or a deformable membrane or diaphragm for expelling the contents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/006—Micropumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F04B43/043—Micropumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F16K99/0001—Microvalves
    • F16K99/0003—Constructional types of microvalves; Details of the cutting-off member
    • F16K99/0015—Diaphragm or membrane valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M2005/14204—Pressure infusion, e.g. using pumps with gas-producing electrochemical cell
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8218—Gas operated
    • A61M2205/8231—Gas operated using electrochemical gas generating device for the driving gas

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

본 발명은 미소 전달 장치(micro-delivery device)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미소 전달 장치용 전기화학 펌프에 관한 것으로, 상기 장치는 기판 및 적어도 하나의 평면 전극을 포함한다. 기판은 상부 표면을 가지며, 평면 전극은 상부 표면에 배치되는 한편 적어도 하나의 날카로운 모서리를 포함하도록 구성된다.

Description

미소 전달 장치
[상호 관련 참조]
본 발명은 2019년 2월 19일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/807,538를 우선권으로 주장하며, 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다.
[기술 분야]
본 발명은 미소 전달 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미소 전달 장치용 전기화학 펌프(electrochemical pump)에 관한 것이다.
통상적으로, 전기분해 펌프(electrolysis pump) 제품에는 평활식 미소 전극(smooth micro-electrode)이 사용되었다. 최근에는 표면 거칠기를 증가시키도록 전기도금식 미소 전극을 사용하는 방법이 개발되었으며, 이에 의해 펌프의 전력 효율을 높이도록 구성되었다. 그러나 이러한 전극 디자인의 생산 방법은 반복되는 형상의 전극 표면을 제공할 수 없기 때문에, 펌프의 에너지 성능에 대한 신뢰성이 낮다.
더욱 최근에는 제약업계의 요구 사항을 반영하여 최소화된 형태의 치료제용 전달 펌프가 제안되고 있다. 그러나 치료제용 전달 펌프에 대한 기존 형태의 디자인은 일부 결함이 있고 여전히 개선이 필요한바, 예컨대 전해질의 낮은 국부 전기장으로 인한 기존 펌프 전극 구조의 낮은 펌프 에너지 효율 및 낮은 고체 표면 자유 에너지로 인한 낮은 펌프 에너지 효율 등에서 개선이 필요하다.
따라서, 상술한 문제점들 중 적어도 하나를 해결 및 개선하기 위한 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점들 중 적어도 하나를 해결 및 개선할 수 있는 미소 전달 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 위해 본 발명의 일 양태에 따른 미소 전달 장치가 제공되며, 상기 장치는: 상부 표면을 갖는 기판(substrate); 기판의 상부 표면에 배치된 쉘(shell) - 이때 쉘과 기판 사이에 챔버가 형성됨 - ; 기판의 상부 표면에 배치된 평면 전극(planar electrode); 챔버 내부에 배치되어 챔버를 상부 저장소와 하부 저장소로 분할하는 세퍼레이터(separator); 및 강성 쉘의 개구에 삽입되고 상부 저장소와 유체 연통하는 캐뉼러(cannula);를 포함하고, 평면 전극의 표면에는 적어도 하나의 날카로운 모서리(sharp corner)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
특정 실시예에서, 평면 전극은 제1 측면 및 횡단면에서 볼때 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 가지며, 제1 측면 및/또는 제2 측면에는 각각 적어도 하나의 날카로운 모서리가 형성되는 것을 특징으로 한다.
특정 실시예에서, 평면 전극은 제1 측면 및 횡단면에서 볼때 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 가지며, 평면 전극은 제1 측면과 제2 측면을 연결하는 상단면을 더 구비하고, 상단면에는 적어도 하나의 날카로운 모서리가 형성되는 것을 특징으로 한다.
특정 실시예에서, 평면 전극은 상단면 및 상기 상단면과 대향하는 하단면을 추가로 구비하고, 이때 상단면의 면적은 하단면의 면적보다 크며, 이에 의해 횡단면에서 볼 때 측면과 상단면 사이에 날카로운 모서리를 형성하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 날카로운 모서리는 0.01 내지 90°범위의 각도를 갖는다.
특정 실시예에서, 날카로운 모서리는 0.01 내지 100μm 범위의 폭을 갖는다.
특정 실시예에서, 날카로운 모서리는 등방성 에칭(isotropic etching) 또는 이방성 에칭(anisotropic etching)의 방법에 의해 형성된다.
특정 실시예에서, 날카로운 모서리는 지그재그 형태로 표면에 형성되는 한편 표면으로부터 돌출된다.
특정 실시예에서, 날카로운 모서리는 피라미드의 팁(tip) 형태로 표면에 형성되는 한편 표면으로부터 돌출된다.
특정 실시예에서, 평면 전극은 다공성 전극(porous electrode)이다.
특정 실시예에서, 상기 장치는 평면 전극에 전기적으로 연결된 전자 장치(electronic device)를 더 포함한다.
특정 실시예에서, 평면 전극은 친수성이고 기판은 친수성이다.
본 발명에 따라 상술한 문제점들 중 적어도 하나를 해결 및 개선할 수 있는 미소 전달 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명은 다음에 기술되는 상세한 설명과 더불어 첨부된 도면들을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전달 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 전기화학 펌프의 3차원 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3-1에 따른 전기화학 펌프의 평면도이다.
도 4는 평면 전극 상에 형성된 날카로운 모서리의 예시도로서, (a) 피라미드형태; 및 (b) 팁 형태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예 3-2에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 5에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전달 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 날카로운 모서리 또는 평평한 표면을 구비한 평면 전극을 갖는 미소 전달 장치의 유량 대 시간 플롯을 나타내는 그래프, 및 주사 전자 현미경으로 촬영한 평면 전극의 표면에 대한 사진을 도시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 내용, 특징 및 효과를 명확하게 나타내기 위하여 제공된 것으로 첨부된 도면들과 함께 읽을때 보다 잘 이해될 수 있다. 특정 실시예들에 의한 설명을 통해, 본 발명이 전술한 목적을 달성하기 위해 채택하는 기술적 수단 및 효과를 보다 잘 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본원에 개시된 내용들은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있어야 하므로, 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 모든 동등한 변경 또는 수정들도 첨부된 청구범위에 포함되는 것으로 의도된다.
명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥에서 명백하게 달리 명시되지 않는 한 복수의 지시대상을 포함하는 것으로 의도된다. 본 출원에서 "또는(or)"이나 "및(and)"의 사용은 달리 명시되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 또한, "포함하는(including)", "포함하다(include)" 및 "포함된(included)"과 같은 용어들의 사용으로 인해 본 발명의 내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본원에 사용된 섹션 제목은 구성의 목적으로만 사용되며 설명된 주제를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
또한, 명세서 및 청구범위에 인용된 "제1", "제2" 등과 같은 서수들은 본원에 기술된 부재들을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 이러한 부재들이 어떤 진행 서수들을 갖고 있다는 것을 암시하거나 나타내지 않으며, 또한 이러한 서수들이 한쪽 부재와 다른쪽 부재 사이 또는 제조 방법의 단계들 사이의 시퀀스를 암시하거나 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 이러한 서수들의 사용은 단지 특정 명칭을 갖는 하나의 부재를 동일한 명칭을 갖는 다른쪽 부재와 구별하기 위한 것으로 의도된다.
또한, "위에(on)", "~상에(above)", "위쪽에(over)" 등과 같은 본원에 기술된 용어는 예컨대 기판과 같은 구성요소와 직접적인 접촉은 물론, 간접적인 접촉도 가능하다는 것을 나타내도록 의도된다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1에 따른 전달 장치의 단면도인 도 1을 참조한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전달 장치(1)는 기판(110), 강성 쉘(12), 세퍼레이터(13), 캐뉼러(14) 및 전자 장치(15)를 포함한다.
기판(110)의 상부 표면에는 평면 전극(111)과 강성 쉘(12)이 배치되고, 강성 쉘(12)과 기판(111)에 의해 챔버(16)가 형성된다. 세퍼레이터(13)는 챔버(16) 내에 배치되며, 이에 의해 챔버를 상부 저장소(161) 및 하부 저장소(162)로 분할하도록 구성된다. 상부 저장부(161)에는 치료제가 충진될 수 있다. 하부 저장소(162)에는 전해용 액체 시약이 충진될 수 있다. 캐뉼러(14)는 강성 쉘(12)의 개구에 삽입되는 한편 상부 저장소(161)와 유체 연통한다. 전자 장치(15)는 평면 전극(111)과 전기적으로 연결되어 평면 전극(111)에 전력을 공급하도록 구성된다. 본 실시예에서, 세퍼레이터는 다이어프램(diaphragm)이다. 기판(110), 평면 전극(111), 캐뉼러(14), 챔버(16) 및 세퍼레이터(13)에 의해 본 발명의 전기화학 펌프를 구성하며, 이에 의해 미소하게 약물을 전달하도록 구성된다. 또한, 세퍼레이터(13)는 고무 플런저(rubber plunger)로 만들어지며, 스토퍼(stopper)로 사용된다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2에 따른 전기화학 펌프의 입체도인 도 2를 참조한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기화학 펌프(2)는 기판(210) 및 적어도 하나의 평면 전극(211)(예컨대, 애노드 및 캐소드 전극)을 포함한다.
기판(210)은 상부 표면(2101)을 갖는다. 기판(210)은 생체 적합성 물질로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 실시예에서 기판(210)은 유리로 만들어진다. 기판(210)의 상부 표면(2101)에는 평면 전극(211)이 배치된다.
실시예 3-1
실시예 3-1은 다음의 차이점을 제외하고는 실시예 1 및 2와 유사하므로 여기에서는 상세히 반복하지 않는다. 본 발명의 실시예 3에 따른 전기화학 펌프의 평면도인 도 3을 참조한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전기화학 펌프(3)는 기판(310) 및 적어도 하나의 평면 전극(311)을 포함한다.
평면 전극(311)은 기판(310)의 상부 표면(3101)에 배치된다. 또한, 본 실시예에서, 평면 전극(311)은 제1 측면(3111), 제2 측면(3112) 및 제3 측면(3110)을 갖는다. 전기화학 펌프의 평면도인 도 3을 참조하면, 적어도 하나의 날카로운 모서리(3113)가 관찰될 수 있다. 평면 전극(311)의 제3 측면(3110)은 제1 측면(3111)과 제2 측면(3112)을 연결하는 표면으로 정의된다. 제1 측면(3111)은 제2 측면(3112)과 대향하고, 제1 측면(3111)과 제2 측면(3112)은 모두 제3 측면(3110)에 연결된다.
적어도 하나의 날카로운 모서리(3113)는 제1 측면(3111) 및/또는 제2 측면(3112)으로부터 돌출 형성되도록 구성된다. 특정 실시예에서, 평면 전극(311)의 날카로운 모서리(3113)는 전기화학 펌프(3)의 평면도를 참조하면, 지그재그 형태로 형성된다. 또한, 본 실시예에서 평면 전극은 다공성이다. 그러나 대안적인 실시예에서, 날카로운 모서리는 제1 측면(3111), 제2 측면(3112) 및 제3 측면(3110)에 모두 형성되도록 구성된다.
본 발명에서 날카로운 모서리는 당업자에게 공지된 기술에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 날카로운 모서리는 등방성 에칭(isotropic etching) 또는 이방성 에칭(anisotropic etching)의 방법을 통해 형성될 수 있다.
그러나 날카로운 모서리의 형상은 에칭의 방법에 따라 변경 및 조정될 수 있다. 예컨대, 날카로운 모서리는 피라미드 형태(도 4(a)) 또는 팁 형태(도 4(b))로 구성될 수 있다. 날카로운 모서리는 0.01 내지 90°범위의 각도(θ)를 갖는다. 또한, 날카로운 모서리는 0.01 내지 100μm 범위의 너비(L)를 갖는다.
실시예 3-2
실시예 3-2는 실시예 3-1의 대안적인 도면으로, 여기에서는 상세히 반복하지 않는다. 본 발명의 실시예 3에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도인 도 5를 참조한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전기화학 펌프(4)는 기판(410) 및 적어도 하나의 평면 전극(411)을 포함한다.
기판(410)은 상부 표면(4101)을 갖는다. 평면 전극(411)은 기판(410)의 상부 표면(4101) 상에 배치된다. 또한, 본 실시예에서, 평면 전극(411)은 상단면(4110), 제1 측면(4111), 제2 측면(4112) 및 적어도 하나의 날카로운 모서리(4113)를 갖는다. 평면 전극(411)의 상단면(4110)은 기판(410)의 상부 표면(4101)에 실질적으로 평행하도록 구성된다. 제1 측면(4111)은 제2 측면(4112)과 대향하며, 제1 측면(4111) 및 제2 측면(4112)은 모두 상단면(4110)에 연결되는 한편 기판(410)의 상부 표면(4101)에 실질적으로 수직이 되도록 구성된다.
도 3에 도시된 실시예와 유사하게, 날카로운 모서리(4113)는 제1 측면(4111) 및 제2 측면(4112)으로부터 돌출 형성되도록 구성되며, 본 실시예에서 평면 전극(411)은 다공성이다. 그러나 평면 전극(411)의 날카로운 모서리(4113)는 전기화학 펌프(4)의 측단면도에서 볼때 지그재그 형태로 관찰된다.
또한, 도 3 및 도 5를 참조하면, 일부 실시예들(도면에 도시되지 않음)에서 평면 전극은 다공성일 수 있으며, 특정 실시예에서 날카로운 모서리의 수는 하나 이상이다.
실시예 4
실시예 4는 다음의 차이점을 제외하고는 실시예 1 및 2와 유사하며, 여기에서는 상세히 반복하지 않는다. 본 발명의 실시예 4에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도인 도 6을 참조한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전기화학 펌프(5)는 기판(510) 및 적어도 하나의 평면 전극(511)을 포함한다.
기판(510)은 상부 표면(5101)을 갖는다. 평면 전극(511)은 기판(510)의 상부 표면(5101)에 배치된다. 또한, 본 실시예에서 평면 전극(511)은 상단면(5110), 제1 측면(5111), 제2 측면(5112) 및 하단면(5114)을 갖는다. 하단면(5114)은 상단면(5110)과 대향 배치된다. 상단면(5110)은 기판(510)의 하단면(5114) 및 상부 표면(5101)에 실질적으로 평행하도록 구성된다. 제1 측면(5111)은 제2 측면(5112)에 대향하며, 제1 측면(5111) 및 제2 측면(5112)은 모두 날카로운 모서리(5113)에 의해 상단면(5110)에 연결된다. 본 실시예에서, 상단면과 제1, 제2 측면(5111, 5112)을 연결하는 날카로운 모서리는 0.01 내지 90°사이의 각도를 갖는다. 또한, 본 실시예에서 평면 전극(511)은 다공성일 수 있다.
또한, 상단면(5110)의 면적은 하단면(5114)의 면적보다 크며, 이에 의해 측단면에서 볼때 제1 측면(5111)과 상단면(5110) 사이 및 제2 측면(5111)과 상단면(5110) 사이에 날카로운 모서리(5113)를 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 평면 전극(511)의 형상은 역사다리꼴(도면에 도시되지 않음)과 유사하다.
실시예 5
실시예 5는 다음의 차이점을 제외하고는 실시예 1 및 2와 유사하며, 여기에서는 상세히 반복하지 않는다. 본 발명의 실시예 5에 따른 전기화학 펌프의 개략적인 단면도인 도 7을 참조한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전기화학 펌프(6)는 기판(610) 및 적어도 하나의 평면 전극(611)을 포함한다.
기판(610)은 상부 표면(6101)을 갖는다. 평면 전극(611)은 기판(610)의 상부 표면(6101)에 배치된다. 또한, 본 실시예에서, 평면 전극(611)은 상단면(6110), 제1 측면(6111), 제2 측면(6112) 및 적어도 하나의 날카로운 모서리(6113)를 갖는다. 상단면(6110)은 기판(610)의 상부 표면(6101)에 실질적으로 평행하도록 구성된다. 제1 측면(6111)은 제2 측면(6112)과 대향하며, 제1 측면(6111)과 제2 측면(6112)은 모두 상단면(6110)에 연결되도록 구성된다.
날카로운 모서리(6113)는 측단면에서 볼 때 상단면(6110)으로부터 돌출 형성되도록 구성된다. 본 실시예에서, 각각의 날카로운 모서리(6113)의 형상은 측단면에서 볼 때 피라미드의 형태와 같다. 그러나, 날카로운 모서리(6113)의 형상은 본 실시예에 의해 제한되지 않는다. 예컨대, 일부 실시예에서 날카로운 모서리(6113)의 형상은 팁(tip)의 형상과 유사할 수 있다(도 4(b)의 도시 참조).
실시예 6
실시예 6은 다음의 차이점을 제외하고는 실시예 1 및 2와 유사하며 여기에서는 상세히 반복하지 않는다. 본 발명의 실시예 6에 따른 전달 장치의 단면도인 도 8을 참조한다.
도 8을 참조하면, 전달 장치는 바이알(vial) 형태이며, 실시예 1의 경우 기판(110)의 상부 표면이 캐뉼러(14)가 삽입되는 개구 쪽을 향하고 있으나, 실시예 6의 경우에는 캐뉼러(14)가 삽입되는 개구를 갖고 있되 기판이 개구 쪽을 향하고 있지 않은 점이 다르다. 본 실시예에서, 개구는 기판(110)에 실질적으로 평행한 방향으로 배치된다. 또한, 실시예 6의 장치는 세퍼레이터(13)를 포함하며, 세퍼레이터는 다이어프램(diaphragm)으로 만들어지고 스토퍼(stopper)로서 사용된다
본 발명에 따르면, 날카로운 모서리를 갖는 평면 전극을 포함하는 미소 전달 장치는 날카로운 모서리가 없는 전극, 즉 평평한 표면을 갖는 전극에 비해 더 빠른 시작 속도 및 더 많은 양의 유체를 제공하는 것을 특징으로 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 날카로운 모서리를 갖는 평면 전극을 포함하는 미소 전달 장치는 유체의 출력 대비 더 빠른 시작 속도와 더불어 더 많은 양의 유체를 제공한다. 이와는 대조적으로, 평평한 표면을 갖는 평면 전극을 포함하는 미소 전달 장치는 유체의 출력 대비 더 느린 시작 속도와 더불어 더 적은 양의 유체를 제공한다. 따라서 날카로운 모서리를 갖는 전극이 미소 전달 장치의 약물 전달 효율을 크게 향상시킬 수 있음을 관찰할 수 있다. 또한, 도 9는 주사 전자 현미경에 의해 평면 전극의 표면을 촬영한 사진으로, 에칭에 의해 전극 표면에 날카로운 모서리가 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 전극의 표면에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 전극의 표면에는 에칭에 의해 날카로운 모서리가 분포되어 있으며, 인접한 날카로운 모서리들 사이의 거리는 약 5μm 이하이다.
주목해야 할 것은, 평면 전극의 구조는 도 3 내지 도 7에 도시된 실시예들의 형상으로만 제한되지 않는다. 예컨대, 도 3 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예에서 날카로운 모서리의 수는 하나 이상이며, 날카로운 모서리의 일부분은 평면도에서 볼때 지그재그 형태로 측면으로부터 으로부터 돌출 형성되고, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 상단면으로부터 돌출 형성되도록 구성된다.
예컨대, 도 5 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예에서 날카로운 모서리의 수는 하나 이상이며, 날카로운 모서리의 일부분은 지그재그 형태로 측면으로부터 으로부터 돌출 형성되고, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 상단면으로부터 돌출 형성되도록 구성된다.
예컨대, 도 3 및 도 6을 참조하면, 일부 실시예에서 평면 전극은 다공성이며 날카로운 모서리의 양은 하나 이상이다. 날카로운 모서리의 일부분은 평면도에서 볼때 지그재그 형태로 측면으로부터 돌출 형성되고, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 측면과 상단면 사이에 형성된다.
예컨대, 도 6 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예에서 평면 전극은 다공성이며 날카로운 모서리의 양은 하나 이상이다. 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 측면과 상단면 사이에 형성된다.
예컨대, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예에서 날카로운 모서리의 수는 하나 이상이며, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 지그재그 형태로 측면으로부터 돌출 형성되고, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 측면과 상단면 사이에 형성되며, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 상단면으로부터 돌출 형성되도록 구성된다.
예컨대, 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예에서 날카로운 모서리의 수는 하나 이상이며, 날카로운 모서리의 일부분은 평면도에서 볼때 지그재그 형태로 측면으로부터 돌출 형성되고, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 측면과 상단면 사이에 형성되며, 날카로운 모서리의 일부분은 측단면도에서 볼때 상단면으로부터 돌출 형성되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 예컨대 도 3에서, 날카로운 모서리(3113)는 기판(310)의 상부 표면(3101)에 실질적으로 수직인 방향을 따라 형성된다.
다른 실시예에서, 예컨대 도 5에서, 날카로운 모서리(4113)는 기판(410)의 상부 표면(4101)에 실질적으로 평행한 방향을 따라 형성된다.
요약하면, 본 발명에 따른 전기화학 펌프 및 전달 장치는 날카로운 모서리를구비한 평면 전극을 포함하고, 이러한 평면 전극에 의해 강한 전기장을 생성하고 더 많은 양의 가스 생성을 유도함으로써(진공에서 코로나 방전과 유사), 더 나은 전기분해 효율을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본원에서 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예들은 단지 예로서 제공되는 것으로서, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 수많은 변형, 변경 및 대체가 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본원에 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 추가의 다양한 대안들이 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 다음에 기술되는 청구범위는 본 발명의 범위를 정의하며, 이러한 청구범위와 더불어 이러한 청구범위 내 균등물의 구조 및 방법들도 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 미소 전달 장치(micro-delivery device)에 있어서, 상기 장치는:
    상부 표면을 갖는 기판(substrate);
    기판의 상부 표면에 배치된 쉘(shell) - 이때 쉘과 기판 사이에 챔버가 형성됨 - ;
    기판의 상부 표면에 배치된 평면 전극(planar electrode);
    챔버 내부에 배치되고 챔버를 상부 저장소와 하부 저장소로 분할하는 세퍼레이터(separator); 및
    강성 쉘의 개구에 삽입되고 상부 저장소와 유체 연통하는 캐뉼러(cannula);를 포함하고,
    평면 전극의 표면에는 적어도 하나의 날카로운 모서리(sharp corner)가 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    평면 전극은 제1 측면 및 횡단면에서 볼때 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 가지며, 제1 측면 및/또는 제2 측면에는 각각 적어도 하나의 날카로운 모서리가 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    평면 전극은 제1 측면 및 횡단면에서 볼때 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 가지며, 평면 전극은 제1 측면과 제2 측면을 연결하는 상단면을 더 구비하고, 상단면에는 적어도 하나의 날카로운 모서리가 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    평면 전극은 상단면 및 상기 상단면에 대향 배치되는 하단면을 더 포함하고, 이때 상단면의 면적은 하단면의 면적보다 크며, 이에 의해 횡단면에서 볼 때 측면과 상단면 사이에 날카로운 모서리를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    날카로운 모서리는 0.01 내지 90°범위의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    날카로운 모서리는 0.01 내지 100μm 범위의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    날카로운 모서리는 등방성 에칭(isotropic etching) 또는 이방성 에칭(anisotropic etching)의 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  8. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    날카로운 모서리는 지그재그 형태로 표면으로부터 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  9. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    날카로운 모서리는 피라미드의 팁(tip) 형태로 표면으로부터 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    평면 전극은 다공성 전극(porous electrode)인 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 평면 전극에 전기적으로 연결된 전자 장치(electronic device)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    평면 전극은 친수성이고 기판도 친수성인 것을 특징으로 하는 미소 전달 장치.
KR1020217029963A 2019-02-19 2020-02-19 미소 전달 장치 KR20210130761A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962807538P 2019-02-19 2019-02-19
US62/807,538 2019-02-19
PCT/CN2020/075801 WO2020169045A1 (en) 2019-02-19 2020-02-19 Micro-delivery device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210130761A true KR20210130761A (ko) 2021-11-01

Family

ID=72040599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217029963A KR20210130761A (ko) 2019-02-19 2020-02-19 미소 전달 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11460020B2 (ko)
EP (1) EP3927393A4 (ko)
JP (1) JP2022521228A (ko)
KR (1) KR20210130761A (ko)
CN (1) CN113543824A (ko)
AU (1) AU2020224897A1 (ko)
TW (1) TW202039014A (ko)
WO (1) WO2020169045A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI741949B (zh) * 2020-02-21 2021-10-01 潔霺生醫科技股份有限公司 電化學泵以及遞送裝置
TWI806182B (zh) * 2020-11-18 2023-06-21 潔霺生醫科技股份有限公司 多段式氣體致動供藥裝置及方法
TWI785565B (zh) * 2021-04-15 2022-12-01 國立高雄科技大學 用以藥物傳遞之電解幫浦的裝置及方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297689A (en) * 1980-01-08 1981-10-27 Interscan Corporation Personnel-carried dosimeter
US7364647B2 (en) * 2002-07-17 2008-04-29 Eksigent Technologies Llc Laminated flow device
CN1910810B (zh) * 2004-02-05 2010-04-21 松下电器产业株式会社 促动器及促动器用平板状电极支撑体的制造方法
IL169807A (en) * 2005-07-21 2015-03-31 Steadymed Ltd Device for administering a drug
TWI261868B (en) * 2005-09-06 2006-09-11 Wintek Corp Electrode partition wall
EP1764418B1 (en) * 2005-09-14 2012-08-22 STMicroelectronics Srl Method and device for the treatment of biological samples using dielectrophoresis
CN101356675B (zh) * 2006-06-26 2011-01-05 松下电器产业株式会社 固体高分子电解质型燃料电池
FR2909293B1 (fr) * 2006-12-05 2011-04-22 Commissariat Energie Atomique Micro-dispositif de traitement d'echantillons liquides
US9333297B2 (en) * 2008-05-08 2016-05-10 Minipumps, Llc Drug-delivery pump with intelligent control
US8231608B2 (en) * 2008-05-08 2012-07-31 Minipumps, Llc Drug-delivery pumps and methods of manufacture
TW201120516A (en) * 2009-12-03 2011-06-16 Chunghwa Picture Tubes Ltd Multistable liquid crystal display device and the driving method thereof
US20130184640A1 (en) * 2010-04-20 2013-07-18 Minipumps, Llc Accurate flow control in drug pump devices
US20110275987A1 (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Minipumps, Llc Piston-driven drug pump devices
EP2689142B1 (en) 2011-03-21 2017-05-03 Danfoss A/S Valve
US8939930B2 (en) * 2011-11-18 2015-01-27 Minipumps, Llc Accurate flow control in drug pump devices
US20140088554A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Po-Ying Li Drug-delivery pump with intelligent control
WO2014204957A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Replenish, Inc. Vented implantable drug-delivery device
CA2915985A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-31 Andrew Dunn Electrolysis recombination control mask and method of manufacture thereof
US20160206811A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-21 Jason Shih Implantable Electrolytic Diaphragm Pumps
KR200496293Y1 (ko) 2016-10-17 2022-12-23 마이크로메드 컴퍼니 리미티드 마이크로 전달 장치
FR3068625B1 (fr) * 2017-07-06 2019-08-09 Aptar France Sas Dispositif de distribution de produit fluide.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022521228A (ja) 2022-04-06
TW202039014A (zh) 2020-11-01
EP3927393A4 (en) 2022-11-02
WO2020169045A1 (en) 2020-08-27
CN113543824A (zh) 2021-10-22
AU2020224897A1 (en) 2021-09-16
US11460020B2 (en) 2022-10-04
US20200263679A1 (en) 2020-08-20
EP3927393A1 (en) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210130761A (ko) 미소 전달 장치
TWI620369B (zh) 用於交叉指型共擠製之結構
CN106463738A (zh) 具有弹性密封组件的金属双极板和电化学系统
US20070144909A1 (en) Electrokinetic Pump Having Capacitive Electrodes
EP3480462A1 (en) Electroosmotic pump and fluid-pumping system comprising same
US10804504B2 (en) Exterior package for flexible electrochemical device and electrochemical device including the exterior package
JP2007183635A (ja) 流体チャンバーの一端に多重突起が形成された可変焦点レンズ
CN1568552A (zh) 电池壳和使用该电池壳的电池
KR101665208B1 (ko) 전기 화학 소자의 제조 방법 및 전기 화학 소자의 제조 장치
KR20110048162A (ko) 전기삼투식 약물 펌프 및 그 시스템
JP2021534345A (ja) 電気浸透圧ポンプ
CN110462882A (zh) 电解质注入装置
RU2095476C1 (ru) Электролитическая ячейка для проведения газовыделяющих или газопоглощающих электролитических процессов
US8920621B2 (en) Pump
KR102101938B1 (ko) 펌프
SE1351440A1 (sv) Elektrohydrodynamisk mikropumpsanordning samt förfarande förtillverkning av anordningen
CN214907870U (zh) 一种针座
CN106784954A (zh) 一种浓差电池
CN206896374U (zh) 板层窦壁骨板限深骨凿
TW202242896A (zh) 用以藥物傳遞之電解幫浦的裝置及方法
CN217061777U (zh) 一种多层陶瓷电容器
CN210661330U (zh) 一种采用密封圈的缸体活塞密封结构
US20230051910A1 (en) Apparatuses for delivering tumor treating fields having electrode elements with nonuniform thicknesses and methods for manufacturing same
CN210897348U (zh) 一种用于电池的保护盖
US10923714B2 (en) Structures for interdigitated finger co-extrusion