TW202039014A - 微遞送裝置 - Google Patents

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李柏穎
鄭宗杰
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潔霺生醫科技股份有限公司
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Abstract

本揭露提供一種電化學幫浦，包括一基板和至少一平面電極；以及包括其之微遞送裝置。該基板具有一上表面。該平面電極設置於該上表面並包括至少一銳角。

Description

微遞送裝置
本揭露系關於一種微遞送裝置。特定而言，本揭露係關於一種用於微遞送裝置之電化學幫浦。
傳統上，電解幫浦產品使用平滑微電極。先前技術已發展使用電鍍微電極、增加表面粗糙度，已增加幫浦之電力效率。但，前述電極設計之製備方法無法重複地達成電極表面之型態，以至於降低幫浦電功能之可靠性。
近來於製藥業，微小化之微幫浦用於遞送治療藥物之技術被認為是可進一步研發改良之領域。但傳統之治療藥物遞送幫浦之設計有些缺陷仍待改善。例如，由於電解液中低局部電場造成的低幫浦功率以及來自較低固體表面自由能的低幫浦功率等因素。
故，本領域亟需改良並解決上述問題之裝置或方法。
本發明之一實施態樣係提供一種微遞送裝置，包括：一基板、一外罩、一平面電極、一間隔件、以及一導管。該基板具有一上表面。該外罩設置於該基板之上表面之上，以及定義該外罩和該基板之間之一腔室。該平面電極設置於該基板之上表面之上。該間隔件設置於該腔室，並將該腔室間隔形成一上貯槽和一下貯槽。該導管嵌入該外罩之一開口，並與該上貯槽形成流體連接。至少一銳角形成於該平面電極之表面。
於一特定實施例，該平面電極具有一第一側面和於剖面視角相對於該第一側面之一第二側面，以及至少一銳角形成於該第一側面和/或該第二側面。
於一特定實施例，該平面電極具有一第一側面和於剖面視角相對於該第一側面之一第二側面，該平面電極另包括連接該第一側面和該第二側面之一頂面，以及至少一銳角形成於該頂面。
於一特定實施例，該平面電極另包括一頂面和相對於該頂面之一底面，該頂面之面積大於該底面之面積，以及於剖面視角該銳角係形成於該平面電極之一側面以及該頂面之間。
於一特定實施例，該銳角之角度係介於0.01-90°。
於一特定實施例，該銳角之寬度係介於0.01-100 μm。
於一特定實施例，該銳角係以各向同性或各向異性蝕刻方法所形成。
於一特定實施例，該銳角係以鋸齒狀外型形成於並突出於該表面。
於一特定實施例，該銳角係以錐體外型形成於並突出於該表面。
於一特定實施例，該平面電極係多孔電極。
於一特定實施例，另包括一電子裝置，電性連接該平面電極。
於一特定實施例，該平面電極具有親水性以及該基板具有親水性。
本創作之技術特徵，包含特定特徵，係揭示於申請專利範圍，針對本創作之技術特徵，較佳之理解茲配合說明書、依據本創作原理之實施例、和圖式將本創作詳細說明如下。此外，本說明書揭露之內容可為習知技術者所理解並實現，所有不背離發明概念之均等之變更或修改均可為請求項所涵蓋。
本創作說明書及申請專利範圍中所述之所有技術性及科學用語，除非另有所定義，皆為本創作所屬技術領域具有通常知識者可知曉之定義。其中單數用語「一」、「一個」、「該」、或其近似用語，除非另有說明，皆可指涉多於一個對象。本說明書使用之「或」、「以及」、「和」，除非另有說明，皆指涉「或/和」。此外，用語「包含」、「包括」皆非有所限制之開放式連接詞。前述定義僅說明用語定義之指涉而不應解釋為對創作標的之限制。除非另有說明，本創作所用之材料皆為市售易於取得。
本說明書和請求項所提及的序數，例如「第一」、「第二」等，僅用於說明所揭露之元件，而非指稱或表示元件之間具有任何執行次序，亦非指稱或表示於一元件和另一元件之間的次序、或製程之步驟次序。該些序數僅用於使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能清楚區分。
另，本說明書用語「上」、「之上」、「上方」、或相似用語指涉一元件與另一元件(例如基板)直接接觸，但亦指涉一元件與另一元件(例如基板)不直接接觸。
實施例1
圖1係本揭露實施例1之遞送裝置1之剖面示意圖。如圖1所示，該遞送裝置包括一基板110、一剛性外罩12、一間隔件13、一導管14、和一電子裝置15。
一平面電極111和該剛性外罩12設置於該基板110之上表面，以及一腔室係由該剛性外罩12和該基板111所界定。該間隔件13係組態為：設置於該腔室16內，並將該腔室16間隔形成一上貯槽161和一下貯槽162。該上貯槽161中可填充一治療藥劑。該下貯槽162可填充用於電解之液體反應試劑。該導管14係嵌入該剛性外罩12之一開口，並與該上貯槽161形成流體連接。該電子裝置15與該平面電極111電性連接，並提供該平面電極111電力。於本實施例，該間隔件13係一隔膜。該基板110、該平面電極111、該導管14、該腔室16、和該間隔件13共同組成本發明之電化學幫浦，用於遞送藥物。此外，該間隔件13亦可為一阻擋件，以一橡膠塞所構成。
實施例2
圖2係本揭露實施例2之電幫浦之立體示意圖。如圖2所示，該電化學幫浦2包括一基板210，以及至少一平面電極211(例如，陰極和陽極)。
該基板210具有一上表面2101。此外，該基板210之構成可為但不限於生物相容性材料。於本實施例，該基板210係玻璃基板。
該平面電極211係設置於該基板210之上表面2101。
實施例3-1
實施例3-1與實施例1和實施例2相似，相同之處不再贅述，相似之處說明如下。圖3係本揭露實施例3之電幫浦之剖面圖。如圖3所示，該電幫浦3包括一基板310，以及至少一平面電極311。
該平面電極係設置於該基板310之上表面3101。此外，於本實施例，該平面電極311具有一第一側面3111、一第二側面3112、和一第三側面3110。至少一尖角3113可自該電化學幫浦之俯視剖面圖被觀察。該平面電極311之第三側面3110係定義為連接該第一側面3111和該第二側面3112之表面。該第一側面3111和該第二側面3112相對，以及該第一側面3111和該第二側面3112均連接至該第三側面3110。
該至少一尖角3113係形成於並突出於該第一側面3111和/或該第二側面3112。於一特定實施例，自俯視視角觀看該平面電極311之尖角3113係形成為鋸齒狀。此外，於本實施例，該平面電極311係多孔電極。但於另一替代實施例，該尖角3113可形成於該第一側面3111、該第二側面3112、和該第三側面3110。
於本發明，該尖角可以習知技術形成。例如，該尖角可藉由各向同性或各向異性蝕刻方法所形成。
但該尖角之外型可依據蝕刻方法而改變及調整。例如，該交角可為錐形(圖4(a))或尖形(圖4(b))。該尖角之銳角角度(θ)可介於0.01-90°。該尖角之寬度(L)可介於0.01-100 μm。
實施例3-2
實施例3-2係實施例3-1之替代實施例，相同之處於此不再重述。請參照圖5，圖5係實施例3-2之電幫浦之剖面示意圖。如圖5所示，該電化學幫浦4包括一基板410以及至少一平面電極411。
該基板410具有一上表面4101。該平面電極411係設置於該基板410之上表面4101。另，於本實施例，該平面電極411具有一頂面4110、一第一側面4111、一第二側面4112、和至少一尖角4113。該平面電極411之頂面4110實質上與該基板410之上表面4101平行。該第一側面4111與該第二側面4112相對， 該第一側面4111與該第二側面4112均連接該頂面4110，且實質上與該基板410之上表面4101垂直。
與圖3相似，該尖角4113係形成於並突出於該第一側面4111和該第二側面4112。於本實施例，該平面電極為多孔電極。但，該電化學幫浦4之側視剖面圖觀看，該平面電極411之尖角4113為鋸齒狀。
此外，參照圖3和圖5，於圖未揭示之實施例，該平面電極411可為多孔電極；於一特定實施例，該尖角4113數量係大於1。
實施例4
實施例4與實施例1、2相似，相同之處於此不再重述，相異之處說明如下。圖6係實施例4之電幫浦之剖面示意圖。如圖6所示，該電化學幫浦5包括一基板510和至少一平面電極511。
該基板510具有一上表面5101。該平面電極511係設置於該基板510之上表面5101。此外，於本實施例，該平面電極511具有一頂面5110、一第一側面5111、一第二側面5112、和一底面5114。該底面5114係相對於該頂面5110。該頂面5110實質上與該底面5114和該基板510之上表面5101平行。該第一側面5111與該第二側面5112相對，以及該第一側面5111與該第二側面5112均藉由一尖角5113連接該頂面5110。於本實施例，該尖角5113連接該頂面5110以及該第一/第二側面5111, 5112，並具有介於0.01至90°的一角度。此外，於本實施例，該平面電極511可為多孔電極。
另，該頂面5110之面積大於該底面5114之面積，自側視剖面圖觀看，形成介於該頂面5110和該第一側面5111之間以及介於該頂面5110和該第二側面5112之間的尖角5113。
於其他實施例，該平面電極之外型為倒梯形(圖未揭示)。
實施例5
實施例5與實施例1、2相似，相同之處於此不再重述，相異之處說明如下。圖7係實施例5之電幫浦之剖面示意圖。如圖7所示，該電化學幫浦6包括一基板610和至少一平面電極611。
該基板610具有一上表面6101。該平面電極611設置於該基板610之上表面6101。此外，於本實施例，該平面電極611具有一頂面6110、一第一側面6111、一第二側面6112、以及至少一尖角6113。該頂面6110實質上平行於該基板610之上表面6101。該第一側面6111相對於該第二側面6112，以及該第一側面6111及該第二側面6112均連接該頂面6110。
自側視剖面圖觀看，該尖角6113形成於並突出於該頂面6110。於本實施例自側剖面圖觀看，各尖角6113之外型為錐體。但該尖角6113之外型不為本實施例所限。例如，於其他實施例，該尖角6113之外型可相似於尖形(如圖4(b)所示)。
實施例6
實施例6與實施例1、2相似，相同之處於此不再重述，相異之處說明如下。圖8係實施例7之微遞送裝置之剖面圖。
該微遞送裝置係藥瓶外觀，並且實施例1中該基板110之上表面面對該導管14嵌入之開口。但，本實施例之裝置具有一開口，該導管14嵌入其中並且該開口不面對該基板。於本實施例，該開口係設於實質上平行於該基板110之一方向。此外，本實施例之裝置另包括一間隔件13，該間隔件13係由隔膜(diaphragm)所製備，作為一阻擋件。
依據本發明，該微遞送裝置包括具有尖角之一平面電極，相較於無尖角之電極(即相較於平坦表面之電極)，可提供快速的起始速度以及較大的流量。如圖9所示，該微遞送裝置具有帶尖角之平面電極，可提供較快速之輸液起始速度並具有較大流量。相對地，平坦表面之平面電極僅提供較低之輸液起始速度，且流量較小。因此，可觀察到帶有尖角的電極可顯著地改善微遞送裝置遞送藥物之效率。圖9另包括使用掃描式電子顯微鏡掃描電極表面之圖，顯示使用蝕刻方法形成於電極表面之尖角。可自電極表面觀察，該尖角藉由蝕刻分布於電極表面，並且相鄰之尖角間距約為5微米(μm)或更小。
應注意的是，該平面電極之結構係、但不限於圖3至圖7之實施例所揭示之外型。例如，參照圖3至圖7，於一些實施例，自俯視角觀看該尖角之數量係大於一，部分尖角形成於並突出於側面，並形成為鋸齒狀，以及自剖面圖觀看部分尖角形成於並突出於頂面。
例如，參照圖5至圖7，於一些實施例，該尖角之數量係大於一，部分尖角形成於並突出於側面，並形成為鋸齒狀，以及自剖面圖觀看部分尖角形成於並突出於頂面。
例如，參照圖3至圖6，於一些實施例，該電極係多孔電極，該尖角之數量係大於一，自俯視觀看部分尖角形成於並突出於側面，並形成為鋸齒狀，以及自剖面圖觀看部分尖角形成於頂面以及側面之間。
例如，參照圖6和圖7，於一些實施例，該電極係多孔電極，該尖角之數量係大於一，自剖面圖觀看部分尖角形成於頂面以及側面之間。
例如，參照圖5、圖6、和圖7，於一些實施例，該尖角之數量係大於一，自剖面圖觀看部分尖角形成於並突出於側面，並形成為鋸齒狀，自剖面圖觀看部分尖角形成於側面和頂面之間，以及自剖面圖觀看部分尖角形成於並突出於頂面。
例如，參照圖3、圖6、和圖7，於一些實施例，該尖角之數量係大於一，自俯視觀看部分尖角形成於並突出於側面，並形成為鋸齒狀，自剖面圖觀看部分尖角形成於側面和頂面之間，以及自剖面觀看部分間角形成於並突出於頂面。
於一些實施例，例如圖3，該尖角3113係沿實質上垂直於該基板310之上表面3101之一方向所形成。
於其他實施例，例如圖5，該尖角4113係沿實質上平行於該基板410之上表面4101之一方向所形成。
綜上所述，本揭露之電化學幫浦以及遞送裝置包括平面電極，該平面電極包括尖角，平面電極可產生密集電場並引起大量氣體產生(相似於真空中電暈放電 (Corona discharge))，以提供較佳電解效率。
於本說明書實施例揭示之內容，本創作所屬領域具有通常知識者可明顯得知前述實施例僅為例示而非限制；具本創作所屬技術領域通常知識者可藉由諸多變換、替換而實施，並不與本創作之技術特徵有所差異。依據說明書實施例，本創作可有多種變換仍無礙於實施。本說明書提供之請求項界定本創作之範圍，該範圍涵蓋前述方法與結構及與其相等之創作。
1:遞送裝置 110,210,310,410,510,610:基板 111,211,311,411,511,611:平面電極 12:剛性外罩 13:間隔件 14:導管 15:電子裝置 16:腔室 161:上貯槽 162:下貯槽 2,3,4,5,6:電化學幫浦 2101,3101,4101,5101,6101:上表面 3111,4111,5111,6111:第一側面 3112,4112,5112,6112:第二側面 3110:第三側面 3113,4113,5113,6113:尖角 4110,5110,6110:頂面 5114:底面
茲配合附圖以更佳地說明前述發明內容以及下述之本發明實施方式。 圖1 本揭露實施例1之遞送裝置之剖面示意圖。 圖2 本揭露實施例2之電幫浦之立體示意圖。 圖3 本揭露實施例3-1之電幫浦之俯視圖。 圖4 形成於平面電極上之尖角之示意圖：(a)錐形以及(b)尖形。 圖5 本揭露實施例3-2之電幫浦之剖面示意圖。 圖6 本揭露實施例4之電幫浦之剖面示意圖。 圖7 本揭露實施例5之電幫浦之剖面示意圖。 圖8 本揭露之一替代實施例之遞送裝置之剖面示意圖。 圖9 具有尖角之平面電極或具平滑表面之平面電極之微遞送裝置之流量對應時間之示意圖，以及使用掃描式電子顯微鏡拍攝平面電極表面之顯像圖。
110:基板
111:平面電極
12:剛性外罩
13:間隔件
14:導管
15:電子裝置
16:腔室
161:上貯槽
162:下貯槽

Claims (12)

  1. 一種微遞送裝置，包括： 一基板，具有一上表面； 一外罩，設置於該基板之上表面之上，以及定義該外罩和該基板之間之一腔室； 一平面電極，設置於該基板之上表面之上； 一間隔件，設置於該腔室，並將該腔室間隔形成一上貯槽和一下貯槽；以及 一導管，嵌入該外罩之一開口，並與該上貯槽形成流體連接； 其中，至少一銳角形成於該平面電極之表面。
  2. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該平面電極具有一第一側面和於剖面視角相對於該第一側面之一第二側面，以及至少一銳角形成於該第一側面和/或該第二側面。
  3. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該平面電極具有一第一側面和於剖面視角相對於該第一側面之一第二側面，該平面電極另包括連接該第一側面和該第二側面之一頂面，以及至少一銳角形成於該頂面。
  4. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該平面電極另包括一頂面和相對於該頂面之一底面，該頂面之面積大於該底面之面積，以及於剖面視角該銳角係形成於該平面電極之一側面以及該頂面之間。
  5. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該銳角之角度係介於0.01-90°。
  6. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該銳角之寬度係介於0.01-100 μm。
  7. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該銳角係以各向同性或各向異性蝕刻方法所形成。
  8. 2、或3其中任一項所述之微遞送裝置，其中該銳角係以鋸齒狀外型形成於並突出於該表面。
  9. 2、或3其中任一項所述之微遞送裝置，其中該銳角係以錐體外型形成於並突出於該表面。
  10. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該平面電極係多孔電極。
  11. 如請求項1所述之微遞送裝置，另包括一電子裝置，電性連接該平面電極。
  12. 如請求項1所述之微遞送裝置，其中該平面電極具有親水性以及該基板具有親水性。
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