TW202317211A - 包含逆微胞的有益劑遞送系統 - Google Patents

Abstract

一種有益劑遞送系統可以按需求遞送有益劑。有益劑遞送系統包括第一電極層、包含複數個微單元的微單元層以及多孔第二電極層。複數個微單元中的每一者都填充有液態混合物，該液態混合物包含疏水液體中的逆微胞(reverse micelles)，該等逆微胞由極性液體、離子表面活性劑以及有益劑所組成。在微單元層上施加一電場會影響到有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率。

Description

包含逆微胞的有益劑遞送系統

本專利申請案主張2021年6月30日申請之美國臨時專利申請案第63/216,818號之優先權。本專利申請案連同本文所有公開的其他專利和專利申請案係以引用的方式併入本文中。

在過去的數十年間，有益劑之釋放的控制和延長的方法論發展吸引了極大的關注。對於種類眾多的有益劑，包括藥物、營養添加劑、農用營養劑與相關物質、美容劑、芳香劑、空氣護理劑與各種領域中的許多其他有益劑，確是如此。藥劑之透皮遞送已被證實對於能夠穿過皮膚屏障移動的藥物有效。例如，少量尼古丁可以與將尼古丁懸浮於乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物之透皮貼劑進行長期遞送。參閱，例如，英國賓福特市的葛蘭素史克公司(GlaxoSmithKline, Brentford, UK)的戒菸貼片(Nicoderm-CQ®)。其他例子包括用來改善生活空間和汽車中的空氣品質之芳香劑與除臭劑、提高食品生產效率之土壤中的肥料以及緩和微生物成長之表面上的滅生物劑的延長釋放。控制和延長釋放之遞送系統可涉及將各種有益劑以不同形式(例如，固體、液體和氣體)在不同條件下遞送到不同位置。

在過去的數十年間已開發出根據需求提供有益劑遞送的各種遞送系統。例如，Chrono Therapeutics (Hayward，CA)測試了一種用於遞送尼古丁的微型泵致能之智慧型透皮貼劑。然而，相應的裝置體積很大，而且可以透過衣服看出來是一個相當大的凸起。因此，仍然需要一種小型、簡單、低價、多功能且安全的遞送系統，以根據需求遞送有益劑。

本發明透過提供一種低電力輸送系統解決了這種需求，藉此可以根據需求釋放有益劑或有益劑的混合物。此外，如下面所述的，本發明提供了一種系統，用於在不同時間從同一遞送系統遞送不同量的有益劑，以及用於在相同或不同時間從同一有益劑遞送系統遞送多種有益劑。

在一方面，本發明是一種有益劑遞送系統，其包括第一電極層、包含複數個微單元的微單元層和多孔第二電極層。每一個微單元具有第一開口。多孔第二電極層跨越複數個微單元中的每一個微單元的第一開口。第一電極層、微單元層和多孔第二電極層彼此垂直堆疊。每個微單元包含液態混合物，液態混合物包含疏水液體中的逆微胞，逆微胞由極性液體、表面活性劑和有益劑所形成。表面活性劑為陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑。疏水液體中的逆微胞可具有10奈米(nm)至10微米(μm)的平均直徑。透過第一電極層和多孔第二電極層施加第一電壓在一微單元，第一電壓具有極性會造成微單元中的逆微胞朝該多孔第二電極遷移，與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比下，會提高有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率。透過第一電極層和多孔第二電極層施加跨越一微單元的第二電壓，第二電壓具有與第一電壓極性相反的極性會造成微單元中的逆微胞遠離多孔第二電極層遷移，並且與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比下，會降低有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率。有益劑遞送系統還可包括一密封層，設置在微單元層和多孔第二電極層之間。有益劑遞送系統可包括耦接到第一電極層和多孔第二電極層的一電壓源。除了陰離子或陽離子表面活性劑之外，液態混合物的逆微胞還可包含安定粒子。

在另一方面，本發明是一種用於操作有益劑遞送系統的方法。用於操作有益劑遞送系統的方法包括以下步驟：(i)提供一有益劑遞送系統，包括(a)第一電極層；(b)包含複數個微單元的微單元層，其中每一個微單元包含一開口，並且其中每一個微單元包含液態混合物，其中液態混合物包含一疏水液體中的逆微胞，其由一極性液體、一陰離子或陽離子表面活性劑以及一有益劑所形成；(d)跨越每一個微單元的開口的多孔第二電極層；以及(e)耦接到第一電極層和多孔第二電極層的電壓源，其中第一電極層、微單元層和多孔第二電極層相互垂直堆疊；(ii)透過電壓源在一微單元施加造成微單元中的逆微胞往多孔第二電極遷移的第一電壓，與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比下，提高有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率；以及(f)透過電壓源在一微單元施加具有與第一電壓極性相反的極性且造成微單元中的逆微胞遠離多孔第二電極層遷移的第二電壓，與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比下，降低有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率。

本發明提供一種有益劑遞送系統，藉此有益劑可根據需求而被釋放。各種不同有益劑可由相同系統被遞送。不同濃度之有益劑亦可由相同系統被遞送。本發明可被使用於遞送藥劑、疫苗、抗體、激素、蛋白質、核酸、營養物、營養添加劑、美容劑、芳香劑、除臭劑、空氣護理劑、農用劑、空氣護理劑、抗微生物劑、防腐劑以及其他有益劑。藥劑與美容劑可以透皮遞送給病患。然而，本發明通常可被使用於遞送有益劑給動物。例如，本發明可以在運輸過程中向馬遞送鎮靜劑。此外，本發明可被使用於遞送有益劑至其他表面或空間。

「電聚結」是乳狀液上施加電場後，乳狀液的內相液滴的平均直徑增加的現象。乳狀液可包含疏水液體中的複數個逆微胞。術語電聚結包括在疏水液體中的逆微胞上施加電場後，逆微胞完全崩解成兩個不同的液相層，疏水連續相層和極性液相層。

如本文所使用的，術語液態混合物的「雙液體層」是指液態混合物包含兩個液相(疏水液體和極性液體)，它們形成兩個別的液體層。液體層排列成一個液體層位於另一液體層之上。具有較高比重的液體層位於具有較低比重的液體層的底部。通常，水性層具有較高的比重並且位於疏水液體層下方。

「多孔電極層」是有益劑遞送系統的一電極層，其具有大於100奈米(nm) 的平均孔徑。多孔電極層還作為在微單元層上施加電場的一電極。電場透過夾微單元層在其中的兩個電極層(第一電極層和多孔第二電極層)被施加在微單元層上。第二電極層是多孔的。第一電極層或多孔第二電極層可包含複數個電極，這些電極可獨立定址。

「多孔擴散層」是有益劑遞送系統的一層，其具有大於0.2奈米(nm)的平均孔徑。「速率控制層」是有益劑遞送系統的一層，其具有0.2奈米(nm)以下的平均孔徑。

「乳狀液」是一種包含分散在液體B中的液體A的液滴的物質。液體A與液體B無法混溶。液體A是乳狀液的內相(也可稱為不連續相)的一部分。液體B稱為乳狀液的連續相(或外相)。通常，乳狀液被表面活性劑或安定粒子安定化。乳狀液的實例包括水包油乳狀液，其中內相是疏水的並且連續相是水性的，以及油包水乳液，其中內相是水性的並且連續相是疏水性的。藉由安定粒子穩定的乳液也稱為「皮克林乳狀液」。在皮克林乳狀液的情況下，安定粒子存在於乳狀液液滴的內相和連續相的界面中。

「逆微胞」或「疏水液體中的逆微胞」是包含乳狀液的內相的結構，其中乳狀液包含極性液體在疏水液體中的液滴。通常，逆微胞透過表面活性劑或透過安定粒子來穩定。極性液體可包括水、水和極性有機液體的組合。極性液體也可是無水的，包含極性有機液體。在包含水的極性液體的情況下，術語「逆微胞」也可稱為「油包水乳狀液」。極性液體通常與疏水液體不混溶。

「疏水液體」是與水不混溶的液體。它可以僅包含一種化合物或化合物的混合物。疏水液體的成分可具有高的clogP值。化合物的ClogP值是正辛醇和水之間分配係數的對數，即clogP=(C _辛醇/C _水)。

「水性液體」是包含水或水和一水混溶性液體的液體。

「表面活性劑」或「表面活性作用劑」是一種物質，其能夠降低液體的表面張力，以及兩種液體之間的界面張力，或一氣體與一液體之間界面張力，或一液體與一固體之間的。表面活性劑通常是兩親的有機化合物，這意味著它們同時包含一個以上的疏水官能基(尾部)和一個以上的親水基(頭部)。在本文中，聚合物材料，例如Solsperse和其他相關的聚合物，它們同時包含一個以上的疏水官能基和一個以上的親水官能基，也被認為是表面活性劑。「離子表面活性劑」是陰離子或陽離子表面活性劑；也就是說，離子表面活性劑在其頭部具有陰離子或陽離子官能基。

如本文所使用的，術語逆微胞的「平均直徑」是指疏水液體中逆微胞的數量平均直徑。樣品中逆微胞的數量平均直徑可以透過測量設備的光繞射來測定。

如本文所使用的，術語有益劑的「釋放速率」是指在每單位時間活化微單元的總表面積下，離開多孔第二電極層的有益劑的重量。因施加電場引起的釋放速率與施加電場之前的釋放速率相比的增加，由下式計算：100×(施加電場後的釋放速率減去施加電場之前的釋放速率)/施加電場之前的釋放速率。

如本文所使用的，術語「直流電場」或「DC電場」是指透過第一電極層和多孔第二電極層提供電場，電路中的電流僅沿一個方向流動。相反地，如本文所使用的，術語「交流電場」或「AC電場」是指透過第一電極層和多孔第二電極層提供電場，電路中的電流週期性地改變方向。

如本文所使用的，術語「透皮遞送」是指藉由完整的皮膚與有益劑配方接觸，將有益劑通過皮膚遞送到患者體內。通常來說，在這種遞送中，有益劑(即藥物材料)首先穿透角質層，然後穿過更深的表皮和真皮。當有益劑到達真皮層時，它變得可透過真皮微循環被吸收。

除非另有說明，本文中用於聚合物材料的術語「分子量」或「MW」是指數量平均分子量。數量平均分子量可透過凝膠滲透層析法測量。

有益劑遞送系統的「黏合層」是在系統的其他兩個層之間建立黏合連接的一層。黏合層可具有從200奈米(nm)到5毫米(mm)，或從1微米(μm)到100微米(μm)的厚度。

除非另有說明，本文公開的混合物中的所有成分百分比均指成分的重量佔混合物總重量的比例。所有與成分相關的重量均基於活性程度；因此，它們不包括可能包含在市售材料中的載體或副產品。

在本發明的一實施例中，有益劑遞送系統包括第一電極層、微單元層和多孔第二電極層。第一電極層、微單元層和多孔第二電極層彼此垂直堆疊。在一實施例中，第一電極層、微單元層和多孔第二電極層以此順序彼此垂直堆疊。有益劑遞送系統還可包括設置在微單元層和多孔第二電極層之間的密封層。有益劑遞送系統亦可包括將第一電極層與多孔第二電極層連接的電壓源。

微單元層包括複數個微單元，其中每個微單元包含液態混合物。複數個微單元中的每一個可具有大於0.01納升(nL)、大於0.05納升(nL)、大於0.1納升(nL)、大於1納升(nL)、大於10納升(nL)或大於100納升(nL)的容積。複數個微單元可具有不同的容積。也就是說，並非所有微單元都需要具有相同的容積。

本發明的有益劑遞送系統的微單元層的微單元包括開口。微單元開口的最大尺寸可以是從30微米(μm)到300微米(μm)，或者從30微米(μm)到180微米(μm)，或者從大約80微米(μm)到150微米(μm)。本發明的有益劑遞送系統的微單元層的微單元可以在微單元的相對側包括兩個開口。

多孔第二電極層可以是由具有列向和行向的金屬材料製成的網目。多孔第二電極層亦可以包括複數個電極，這些電極可以被獨立定址。多孔第二電極層的複數個電極的平均最大尺寸可為約4微米(μm)至約4毫米(mm)，較佳的是約5微米(μm)至約200微米(μm)，更佳的是約50至約200微米(μm)。多孔第二電極層的平均孔徑可大於0.2奈米(nm)，或大於10奈米(nm)，或大於100奈米(nm)，或大於1微米(μm)，或大於10微米(μm)，或大於100微米(μm)。多孔第二電極層的平均孔徑可以為100奈米(nm)至100微米(μm)，或500奈米(nm)至10微米(μm)，或1微米(μm)至20微米(μm)。多孔第二電極層還可以具有小於0.2奈米(nm)的平均孔徑。通常，平均孔徑越小，有益劑從遞送系統的遞送速率越低。多孔第二電極層的孔隙率可為約0.1%至約80%，或約1%至約60%，或約5%至約40%，由每對應的密封層總體積下的孔隙總體積所決定。

有益劑遞送系統可以包括設置在微單元層和多孔第二電極層之間的密封層。密封層可以跨越每個微單元的第一開口。密封層包含一聚合材料。密封層可由多種天然或非天然聚合物構成，例如包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纖維素、聚(N-異丙基丙烯醯胺)(PNIPAAm)、聚(乳酸甘醇酸)(PLGA)、聚偏二氯乙烯、丙烯腈、非結晶性尼龍、定向聚酯、對苯二甲酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯或海藻酸鹽。密封層亦可以包括導電材料，例如導電聚合物或導電填充物。可用於密封層中的導電聚合物的非限制性實例包括PEDOT-PSS、聚乙炔、聚苯硫醚、聚伸苯乙烯，或它們的組合。密封層還可以包含有益劑，其與包含在微單元的介質中的有益劑相同或不同。在製備密封層組合物時以及製備有益劑遞送系統期間使用密封層之前，有益劑可摻入密封層中。微單元的水平橫切面可以具有不同的形狀，例如正方形、圓形或多邊形，例如蜂窩結構。密封層必須是有益劑可滲透的。

含在微單元層中的液態混合物包含疏水液體中的複數個逆微胞。逆微胞被離子表面活性劑(陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑)或安定粒子所穩定。逆微胞的內相包含極性液體中的有益劑。逆微胞可具有10奈米(nm)至20微米(μm)，或10奈米(nm)至10微米(μm)，或100奈米(nm)至8微米(μm)，或500奈米(nm)至5微米(μm)，或800奈米(nm)至2微米(μm)的平均直徑。

有益劑佔液態混合物重量的重量百分比可大於0.01wt%，或大於0.1wt%，或大於1wt%，或大於4wt%。液態混合物包含有益劑，可佔液態混合物重量的0.001wt%至50wt%，或0.01wt%至40wt%，或0.01wt%至25wt%，或0.1wt%至25wt%，或0.5wt%至20wt%。

疏水液體可以是可包含一種或多種化合物的與水不混溶的液體。疏水液體可以是表面張力低於30達因/公分的液體。疏水液體可包括矽氧流體、烴、酯、醇、醯胺、羧酸和其他有機化合物。例如，疏水液體可包含烷烴(例如取自庚烷、辛烷或取自Exxon Chemical Company的Isopar®溶劑、壬烷、癸烷及其異構物)、環烷烴(例如環己烷和萘烷)、烷基苯(例如單或二C _1-6烷基苯)、烷基酯(例如乙酸乙酯、乙酸異丁酯及其類似物)、烷基醇(例如異丙醇、及其類似物、及其異構物)。較佳地，疏水液體包含生物相容的非極性化合物，例如天然油。天然油可以是植物油、水果油或堅果油。

疏水液體佔液態混合物重量的重量百分比可是大於40wt%、或大於50wt%、或大於70wt%、或大於80wt%、或大於90wt%、或大於95wt%。液態混合物包含疏水液體，可佔液態混合物重量的50wt%至99wt%，或60wt%至97wt%，或70wt%至95wt%，或75wt%至92wt%，或80wt%至90wt%。液態混合物的極性溶劑與疏水液體的重量比可以為1:1至1:50，或1:1.5至1:30，或1:2至1:20。

含在有益劑遞送系統的複數個微單元中的液態混合物的極性液體可以是與疏水液體不混溶的液體。它可以包含一種或多種化合物。極性液體可以是表面張力高於30達因/公分的液體。疏水液體可以是水性的，也就是說，它可包含水或水和水混溶性溶劑的組合。與水混溶的溶劑的非限制性實例包括乙酸、丙酸、丁酸、丙酮、二甲基亞碸、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-戊二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油、三甘醇、2-丁氧基乙醇、四氫呋喃、碳酸乙烯酯、二乙醇胺、二甲氧基乙烷、乙胺、甲基二乙醇胺和N-甲基-2-吡咯烷酮。極性液體可以是水性或非水性的。意即，極性液體可包含水或水和水混溶性有機液體，或者它可以不包含水，而僅包含一種或多種水混溶性有機液體。極性液體也可以包含水性緩衝溶液。對於提供有益劑穩定的pH環境，緩衝溶液是可必需的。緩衝溶液亦可有助於使有益劑在極性液體中的溶解度更高，增強其通過多孔第二電極層的有效的遞送。

極性液體佔液態混合物重量的重量百分比可大於1wt%、或大於2wt%、或大於3wt%、或大於5wt%、或大於10wt%、或大於12wt%。液態混合物包含極性液體，可佔液態混合物重量的1wt%至40wt%，或2wt%至30wt%，或5wt%至25wt%，或10wt%至23wt%，或12wt%至20wt%。在極性液體是水和水混溶性液體的組合的情況下，水可以佔極性液體重量的1wt%至99.9wt%，或5wt%至98wt%，或10wt%至95wt%，或20wt%至92wt%，而水混溶性液體可以佔極性液體重量的0.1wt%至99wt%，或2wt%至95wt%，或5wt%至90wt%，或8wt%至80wt%。

在本發明的一實施例中，液態混合物包含疏水液體中的複數個逆微胞，其中逆微胞由極性液體、陰離子或陽離子表面活性劑和有益劑所形成。因此，微胞可能帶有負電荷或正電荷。

在使用陰離子表面活性劑形成逆微胞的情況下，逆微胞帶有負電荷。這意味著，如果透過第一電極和多孔第二電施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第一電壓，其中多孔第二電極是正的，則帶負電的逆微胞將往多孔第二電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度將增加，有益劑通過多孔第二電極層的擴散將增加，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率增加。相反地，如果透過第一電極和多孔第二電極施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第二電壓，其中多孔第二電極為負而第一電極為正，則帶負電的逆微胞將朝第一電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度會降低，有益劑通過多孔第二電極層的擴散會減少，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率降低。

在使用陽離子表面活性劑形成逆微胞的情況下，逆微胞帶有正電荷。這意味著，如果透過第一電極和多孔第二電施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第二電壓，其中多孔第二電極是負的，則帶正電的逆微胞將往多孔第二電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度將增加，有益劑通過多孔第二電極層的擴散將增加，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率增加。相反地，如果透過第一電極和多孔第二電極施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第一電壓，其中多孔第二電極為正而第一電極為負，則帶正電的逆微胞將朝第一電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度會降低，有益劑通過多孔第二電極層的擴散會減少，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率降低。

除了陰離子或陽離子表面活性劑之外，液態混合物亦可包含非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑或其組合。非離子、兩性和兩性離子表面活性劑的非限制性實例包括，例如，聚氧乙烯(20)山梨醇酐單月桂酸酯(Tween® 20，例如取自Sigma-Aldrich)、聚氧乙烯(20)山梨醇酐單棕櫚酸酯(Tween® 40)、聚氧乙烯(20)山梨醇酐單油酸酯(Tween® 80)、泊洛沙姆188、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(Pluronic® F-68，例如取自Sigma-Aldrich)、聚乙二醇660-12-羥硬脂酸(Soluto1® HS 15，BASF)、椰子油醯胺丙基二甲基甜菜鹼、亞麻甜菜鹼、肉荳蔻甜菜鹼、鯨蠟基甜菜鹼以及Aerosol® OT(Solvay供應的二辛基磺化琥珀酸鈉鹽)。

包含在有益劑遞送系統的複數個微單元中，液態混合物亦可以包含添加劑，例如電荷控制劑、流變改質劑和螯合劑。流變改質劑是化合物，通常是聚合物物質，可將介質的黏度調整至所需值。螯合劑是一種能夠螯合金屬陽離子的化合物。螯合劑的非限制性實例包括乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、氨基三(亞甲基膦酸)(ATMP)、1,3-二氨基-2-丙醇四乙酸(DTPA)、吡啶二羧酸(DPA)以及乙二胺-N,N'-雙(2-羥苯基乙酸)(EDDHA)。介質包含螯合劑，可佔介質重量的0.001wt%至5wt%，或0.01wt%至3wt%，或0.1wt%至1wt%。

包含在有益劑遞送系統的複數個微單元中，液態混合物亦可以包含電荷控製劑。電荷控製劑可以參與在逆微胞中並增加它們的電荷，從而有助於逆微胞向多孔第二電極的移動以及有益劑從有益劑遞送系統的遞送。電荷控製劑的非限制性實例包括Solsperse 17000(活性聚合物分散劑(active polymeric dispersant))、Solsperse 9000(活性聚合物分散劑(active polymeric dispersant))、OLOA® 11000(琥珀醯亞胺無灰分散劑(succinimide ashless dispersant))、Unithox 750(乙氧基化物(ethoxylates))、Span 85(去水山梨醇三油酸酯(sorbitan trioleate))、Petronate L(磺酸鈉(sodium sulfonate))、Alcolec LV30(大豆卵磷脂(soy lecithin))、Petrostep B100(石油磺酸鹽(petroleum sulfonate))或B70(磺酸鋇(barium sulfonate))、Aerosol OT、聚異丁烯衍生物(polyisobutylene derivatives)和聚(乙烯共丁烯)衍生物(poly(ethylene co-butylene)derivatives)。

如上所述，包含在有益劑遞送系統的複數個微單元中，液態混合物中的表面活性劑可以是陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑。陰離子表面活性劑的非限制性實例包括例如脂肪酸皂、月桂基硫酸鈉、月桂醇聚醚硫酸酯鈉、烷基苯磺酸鹽、單烷基磷酸鹽酯、二烷基磷酸鹽酯和脂肪醯基羥乙基磺酸鈉。陽離子表面活性劑的非限制性實例包括例如包含脂肪基團的季銨鹽，例如硬脂醯胺丙基二甲基氯化銨、硬脂醯胺丙基二甲基乳酸銨、二月桂基二甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、二肉荳蔻基二甲基氯化銨和二棕櫚基二甲基氯化銨。包含一個以上的疏水官能基和一個以上的親水官能基的聚合物材料在本文中也被認為是表面活性劑。

表面活性劑傾向於降低兩種液體之間的表面張力(界面張力)。因此，表面活性劑有助於在液態混合物的疏水液體中形成逆微胞。如上所述，表面活性劑是兩親性的有機化合物，這意味著它們同時包含一個以上的疏水官能基(尾部)和一個以上的親水官能基(頭部)。液態混合物的表面活性劑分子安定疏水液體中的逆微胞。逆微胞的每個極性液滴都被許多表面活性劑分子包圍。液態混合物中表面活性劑的親水官能基面向逆微胞的極性液滴，而表面活性劑的疏水官能基朝向疏水性液體對準和延伸，疏水液體是逆微胞的連續相。

包含在有益劑遞送系統的複數個微單元中，液態混合物中總表面活性劑的重量百分比，按液態混合物重量，可以是大於1wt%，或大於0.1wt%，或大於0.2wt%，或大於0.3wt%，或大於0.4wt%的表面活性劑。液態混合物包含表面活性劑或多種表面活性劑，可佔液態混合物重量的0.1wt%至5wt%，或0.2wt%至4wt%，或0.3wt%至2wt%，或0.4wt%至1wt%，或0.5wt%至0.8wt%。

本發明的有益劑遞送系統實施例的示例在圖1A中示出。有益劑遞送系統可以包括背襯層110、第一電極層120、包含複數個微單元(130A、130B、130C)的微單元層、多孔第二電極層150和釋放片160。微單元壁135將微單元彼此分開。每個微單元包含液態混合物。液態混合物包含疏水液體140中的逆微胞145。疏水液體中的逆微胞由極性液體、表面活性劑以及有益劑所形成。複數個微單元是由聚合物基質形成的陣列，這在下文有更詳細地描述。背襯層110提供結構上的支撐。背襯層的厚度可以為1微米(μm)至5毫米(mm)，或25微米(μm)至300微米(μm)。

複數個微單元(130A、130B、130C)設置在第一電極層120和多孔第二電極層150之間。多孔第二電極層150可以是由具有列向和行向的金屬材料製成的網目。多孔第二電極層也可以包括複數個電極155。或者，多孔第二電極層可以包含單一電極並且第一電極層可以包括複數個電極。該系統可以另外包含在多孔第二電極層150和釋放片160之間的黏合層。

圖1B顯示有益劑遞送系統實施例的另一個示例。在本實施例中，在微單元層和多孔第二電極層150之間設置有密封層170。在密封層170和多孔第二電極層150之間還可以有黏合層。黏合層可以是多孔的並且它可具有從200奈米(nm)到5毫米(mm)，或從1微米(μm)至100微米(μm)的厚度。

在圖1B所示的有益劑遞送系統的示例中，包含在複數個微單元130A、130B和130C中的液態混合物不與多孔電極層150直接接觸，但是密封層170跨越每個微單元的第一開口。

如上所述，有益劑遞送系統的複數個微單元中的液態混合物包含疏水液體中的逆微胞。逆微胞145的典型結構圖解於圖1C中。逆微胞包含極性內相146，其包括有益劑、圍繞逆微胞內相的陰離子表面活性劑分子147。表面活性劑147的結構可以在圖1D中說明。每個表面活性劑分子包括極性部分148(頭部)和非極性部分149(尾部)。表面活性劑145的頭部148包含親水性官能基，而尾部149包含疏水性官能基。圖1D中所示的表面活性劑包括一個頭部和一個尾部。然而，存在包含多個頭部及/或多個尾部的表面活性劑。在逆微胞中，表面活性劑的頭部朝向極性內相液滴，而表面活性劑的尾部朝向逆微胞連續相的疏水液體對準，如圖1C所示，其使疏水液體中的逆微胞穩定。

圖1E圖解逆微胞185，其中親水性液體186透過安定粒子183而被穩定在疏水性液體中。這是皮克林乳狀液(Pickering emulsion)或更具體地是在這種情況下的皮克林逆微胞。在本發明中，液態混合物可以包含被表面活性劑(陰離子或陽離子)和安定粒子兩者所穩定的逆微胞。通常，安定粒子位於逆微胞的分散相和連續相之間。由於表面活性劑的離子性質，被陰離子或陽離子和安定粒子所穩定的逆微胞帶電。因此，逆微胞的運動可以透過施加跨越微單元的電場來控制。

在使用陰離子表面活性劑形成逆微胞的情況下，逆微胞帶有負電荷。這意味著如果透過第一電極和多孔第二電極施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第一電壓，其中多孔第二電極是正的，則帶負電的逆微胞將朝向多孔第二電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度將增加，有益劑通過多孔第二電極層的擴散將增加，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比較，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率增加。相反地，如果透過第一電極和多孔第二電極施加跨越有益劑遞送系統的微單元的第二電壓，其中多孔第二電極為負而第一電極為正，則帶負電的逆微胞將朝第一電極遷移。結果，定位鄰近多孔第二電極的逆微胞濃度會降低，有益劑通過多孔第二電極層的擴散會減少，導致與沒有透過第一電極和多孔第二電極施加電壓時有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率相比，有益劑從有益劑遞送系統釋放的速率降低。

圖2A顯示微單元被施加電場活化之後類似於圖1B中所示的有益劑遞送系統。圖2A的有益劑遞送系統包含液態混合物，該液態混合物包含疏水液體140中的複數個逆微胞145。本實施例中的逆微胞由陰離子表面活性劑所穩定。因此，逆微胞顯示為帶負電荷。圖2B的有益劑遞送系統包括將第一電極層120與多孔第二電極層電耦合的電壓源280。透過電壓源280施加跨越微單元130A的第一電壓，發生微單元130A的活化。施加的第一電壓導致在微單元130A的多孔第二電極為正極而第一電極120為負極。逆微胞265帶負電並且在微單元130A的多孔第二電極帶正電，這導致微單元130A的逆微胞265往多孔第二電極遷移。這增加了鄰近於微單元130A中的密封層的逆微胞濃度，增加了逆微胞265通過密封層和多孔第二電極層的擴散，並且與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比，增加了有益劑290通過多孔第二電極層的釋放速率。相比於施加電場之前有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率，有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率可大於10%、或大於25%、或大於50%、或大於75%或大於90%。

圖2B顯示透過電壓源280施加跨越微單元130A的電場之後圖1B所示的有益劑遞送系統。然而，在該示例中，一第二電壓被施加跨越於微單元130A。施加的第二電壓導致微單元130A中的多孔第二電極為負而第一電極120為正。逆微胞265帶負電而第一電極120帶正電導致微單元130A的逆微胞往第一電極遷移並遠離多孔第二電極層。這降低了鄰近於微單元130A中的密封層的逆微胞265濃度，其降低了逆微胞265通過密封層和多孔第二電極層的擴散，並且與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比，降低了有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率。相比於施加電場之前有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率，有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率可小於10%、或小於25%、或小於50%、或小於75%或小於90%。

在逆微胞包含離子表面活性劑和安定粒子的情況下，安定粒子可以是有機或無機顆粒。安定粒子的非限制性實例包括二氧化矽、氧化鐵、氧化鋁、其他金屬氧化物、黏土、天然或合成頁矽酸鹽、碳黑、碳奈米管、聚合物顆粒、殼聚醣、環糊精、澱粉、天然蛋白質和其他粒子。包含無機材料的安定粒子可以具有疏水改質的表面。與表面活性劑分子相比，透過這種粒子穩定反相乳狀液提供粒子更高生物相容性的優點。

安定粒子可具有各種形狀，包括球體、板體、圓柱體、橢圓體和其他形狀。安定粒子可具有多種尺寸。例如，安定粒子可具有10奈米(nm)至2微米(μm)，或10奈米(nm)至800奈米(nm)，或100奈米(nm)至300奈米(nm)的平均尺寸。在這種情況下，平均尺寸是指粒子的最大尺寸。

包含在有益劑遞送系統的複數個微單元中，液態混合物中安定粒子的重量百分比，按液態混合物重量，可以是大於1wt%，或大於0.1wt%，或大於0.2wt%，或大於0.3wt%，或大於0.4wt%的表面活性劑。液態混合物包安定粒子，可佔液態混合物重量的0.1wt%至20wt%，或0.2wt%至10wt%，或0.3wt%至5wt%，或0.4wt%至3wt%，或0.5wt%至1wt%。

本發明的有益劑遞送系統實施例的另一個示例顯示在圖3。有益劑遞送系統可以包括背襯層110、第一電極層120、包括複數個微單元(330A、330B、330C)的微單元層、多孔第二電極層150和釋放片160。在該示例中，複數個微單元(330A、330B、330C)中的每個微單元具有兩個開口(一第一開口和一第二開口)。第一開口與第二開口位於微單元的相對兩側。第一電極層120跨越每個微單元的第二開口，多孔第二電極層150跨越每個微單元的第一開口。微單元壁335將微單元彼此隔開。每個微單元包括液態混合物。液態混合物包含疏水液體140中的逆微胞145。疏水液體中的逆微胞由極性液體、陰離子或陽離子表面活性劑以及有益劑所形成。在本實施例中，第一電極層120和多孔第二電極層150均與包含在複數個微單元中的液態混合物接觸。

如圖4所示，本發明的微單元結構有助於製造不同有益劑的陣列或不同濃度的陣列。因為複數個微單元可使用電極的主動矩陣個別活化，所以可以根據需要提供不同的有益劑並產生複雜的劑量曲線。藉由使用噴墨或其他流體系統進行注射，可以填充個別的微單元，以使多種不同的有益劑被包含在有益劑遞送系統中。例如，本發明的系統可包括四種不同濃度的尼古丁，從而允許在一天中的不同時間遞送不同的劑量。例如，在醒來後不久，可能會輸送最大濃度的劑量(深灰色)，接著是在一天中少許多並漸減的劑量(斑點)，直到用戶需要另一個更高濃度劑量的時間為止。在相同的微單元中可以包括不同的有益劑。例如，圖4中所示的系統還可包括止痛劑(條帶)，以減少與遞送系統接觸的皮膚區域的腫脹和搔癢。當然，可以有多種組合，而且不同的微單元可包括藥品、營養品、營養物、佐劑、維生素、疫苗、激素、美容劑、芳香劑、防腐劑等。此外，微單元的設置可能不會是分散的。而是，微單元可能成群地被填充，其使得填充與活化更加直接。在其他實施例中，較小的微單元陣列可以填充相同的介質，亦即，具有相同濃度的相同有益劑，然後將較小的陣列組裝成較大的陣列，以製成本發明的遞送系統。

建構微單元的技術。微單元可以分批形成，也可以連續卷對卷製程形成，如美國專利第6,933,098號所揭示的。後者提供了一種連續、低成本、高生產率的製造技術，用於生產用於多種應用的隔室，包括有益劑遞送和電泳顯示器。如圖5所示，可以使用微壓印來製作適用於本發明的微單元陣列。公模500可以放置在網板504的上方或網板504的下方(未顯示)；然而，替代的設置是可能的。例如，請參見美國專利第7,715,088號，其係以其整體引用而併入本文。可以藉由在聚合物基板上形成導體膜501來構造導電基板，該聚合物基板成為裝置的背襯。然後將包含熱塑性塑膠、熱固性塑膠或其前驅物的組合物502塗佈在導體膜上。導體膜用作有益劑遞送系統的第一電極層。藉由公模以卷、板或帶的形式在高於熱塑性塑膠或熱固性前驅物層的玻璃轉移溫度的溫度下壓印熱塑性塑膠或熱固性前驅物層。

用於製備複數個微單元的熱塑性塑膠或熱固性前驅物可以是多功能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、環氧化物及其低聚物或聚合物與類似者。多功能環氧化物和多功能丙烯酸酯的組合對於達到所想要的物理機械性能也是非常有用的。可以添加給予可撓性的可交聯低聚物，例如，聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯，以提高壓印微單元的曲折抗性。該組合物可以包含聚合物、低聚物、單體和添加劑或僅包含低聚物、單體和添加劑。這類材料的玻璃轉移溫度(或T _g)通常為約-70℃至約150℃，較佳者約-20℃至約50℃。微壓印製程通常在高於T _g的溫度下進行。模具所靠壓之加熱的公模或加熱的殼體基板可以用來控制微壓印的溫度和壓力。

如圖5所示，在前驅物層硬化的過程中或之後釋放模具，以露出微單元503的陣列。藉由冷卻、溶劑蒸發、透過輻射、熱量或水氣之交聯可以達成前驅物層的硬化。如果熱固性前驅物的固化是通過紫外線輻射完成的，則紫外線可從網板的底部或頂部輻射到透明導體膜上，如兩個圖所示。或者，可以在模具內部放置紫外光燈。在這種情況下，模具必須是透明的，以允許紫外線輻射通過預先圖案化的公模到熱固性前驅物層上。公模可以藉由任何適合的方法來製備，例如鑽石車削製程或光阻製程，然後進行蝕刻或電鍍。公模的主模板可以藉由任何適合的方法來製造，例如電鍍。使用電鍍，在玻璃基底上濺鍍一層薄薄的種子金屬(通常為3000Å)，例如鉻鎳鐵合金。接著，在模具上塗佈一光阻層並曝光在紫外線下。在紫外線與光阻層之間放置遮罩。光阻的曝光區域變硬。未曝光的區域接著藉由使用適合的溶劑洗滌而移除。剩餘的硬化光阻被烘乾，並再次以種子金屬薄層濺鍍。然後，主板準備好進行電鑄。用於電鑄的典型材料是鎳鈷。或者，主板可以藉由電鑄或無電鍍鎳沉積而以鎳製成。模具的底部通常在約50至400微米之間。主板也可以使用其他微工程技術製作，包括，電子束寫入、乾蝕刻、化學蝕刻、雷射寫入或雷射干涉，如＜Replication techniques for micro-optics＞，《SPIE Proc.》Vol. 3099，pp. 76-82 (1997)所述。或者，模具可以藉由使用塑膠、陶瓷或金屬通過光加工來製造。

在施加紫外光可固化樹脂組成物之前，可使用脫模劑處理模具以幫助脫模程序。紫外光可固化樹脂可以在分配之前脫氣，並且可以選擇性地包含溶劑。溶劑(如果存在)容易蒸發。可藉由任何適合的方式(例如塗佈、浸塗、澆注或類似者)在公模上分配紫外光可固化樹脂。分配器可以是移動或靜止的。導體膜上覆蓋紫外光可固化樹脂。如有必要，可施加壓力以確保樹脂與塑膠之間的適當黏合，並且控制微單元底部的厚度。可以使用層壓卷、真空壓模、壓力裝置或任何其他相似的方式施加壓力。如果公模是金屬製且不透明的，則塑膠基板通常對用於固化樹脂的光化輻射透明。反之，公模可以是透明的，而塑膠基板對於光化輻射可以是不透明的。為了在轉印片上獲得壓模特徵的良好轉印，導體膜必須對於紫外可光固化樹脂具有良好的黏合力，並且紫外光固化樹脂必須對模具表面具有良好的脫模性。

用於本發明的微單元陣列通常包括預形成的第一電極層，例如氧化銦錫(ITO)導體線；然而，可以使用其他導電材料，例如，銀或鋁。第一電極層可以由例如，聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳醯胺、聚醯亞胺、聚環烯烴、聚碸、環氧樹脂及其複合物基底墊背或整合到其中。第一電極層可以塗佈有可輻射固化的聚合物前驅物層。接著將膜與前驅物層影像曝光於輻射，以形成微單元壁結構。曝光後，將前驅物材料從未曝光的區域中移除，使固化的微單元壁與導體膜/支撐網板結合。影像曝光可以藉由紫外線或其他形式的輻射通過光罩來達成，以產生塗佈在導體膜上的可輻射固化材料的影像或預定的曝光圖案。儘管通常不是必需的，但是可以相對於第一電極層，即ITO線，定位與對準遮罩，以使透明的遮罩部分與ITO各線之間的空間對準，並且不透明之遮罩部分與ITO材料對準(旨在用於微單元的單元室底部區域)。

光學微影。微單元也可以使用光學微影法生產。在圖6A與圖6B中顯示了用於製造微單元陣列的光學微影製程。如圖6A與圖6B所示，微單元陣列600之製備可藉由使用已知方法塗佈於導體電極膜602上之可輻射固化材料601a透過遮罩606曝露於紫外線(或其他形式的輻射、電子束與類似者)，以形成相對應於透過遮罩606投影之影像的壁601b。基底導體膜602較佳者係安裝在可包括塑膠材料的支撐基底網板603上。

在圖6A的光罩606中，深色正方形604表示不透明區域，並且深色正方形之間的空間表示遮罩606的透明區域605。紫外線通過透明區域605輻射到可輻射固化材料601a上。曝光較佳的是直接在可輻射固化材料601a上進行，亦即，紫外線不通過基板603或基底導體602(頂部曝光)。因此，基板603與導體602都不需要對所採用的紫外線或其他輻射波長透明。

如圖6B所示，曝光區域601b變硬，並且未曝光區域(由遮罩606的不透明區域604保護)而後由適合的溶劑或顯影劑去移除以形成微單元607。溶劑或顯影劑選自通常用於溶解或降低可輻射固化材料(例如，甲基乙基酮(MEK)、甲苯、丙酮、異丙醇或類似者)的黏度。微單元的製備可以類似地藉由將光罩放置在導體膜/基板支撐網板的下面來完成，且在這種情況下，紫外線從底部通過光罩輻射，並且基板需要對輻射是透明的。

前三個段落中描述的光學微影方法可用於製造圖3所示的有益劑遞送系統，其中複數個微單元中的每一個在微單元的相對兩側具有兩個開口，第一開口和第二開口，其中第一電極層跨越第二開口並且多孔第二電極層跨越第一開口。

影像曝光。藉由影像曝光之本發明製備微單元陣列的另一種替代的方法係如圖6C與圖6D所示。當使用不透明的導體線時，該導體線可用來作為從底部進行曝光的光罩。耐用的微單元壁是藉由透過第二個光罩從頂部進行額外曝光而形成的，該第二個光罩具有與導體線垂直的不透明線。圖6C顯示了使用頂部和底部曝光原理來製造本發明的微單元陣列610。基底導體膜612是不透明的並且是線圖案化的。塗佈在基底導體612和基板613上的可輻射固化材料611a係透過作為第一光罩的導體線圖案612從底部曝光。從「頂」側穿過第二光罩616進行第二曝光，第二光罩616具有垂直於導體線612的線圖案。各線614之間的空間615對於紫外線實質上是透明的。在此過程中，壁材料611b係在橫向方位上從下而上固化，然後在垂直方向上從上向下固化，並接合以形成一個整體的微單元617。如圖6D所示，未曝光區域接著如以上所述藉由溶劑或顯影劑移除，以露出微單元617。

微單元可以由熱塑性塑膠彈性體構成，其具有與微單元良好的相容性並且不與介質相互作用。有用的熱塑性塑膠彈性體的例子包括ABA與(AB)n型的二嵌段、三嵌段與多嵌段共聚物，其中A為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯、丙烯或降莰烯；B為丁二烯、異戊二烯、乙烯、丙烯、丁烯、二甲基矽氧烷或硫化丙烯；且公式中的A和B不能相同。數字n，n≥1，較佳的是1-10。特別有用的是苯乙烯或氧甲基苯乙烯的二嵌段或三嵌段共聚物，例如，SB(聚(苯乙烯-b-丁二烯))、SBS(聚(苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯))、SIS(聚(苯乙烯-b-異戊二烯-b-苯乙烯))、SEBS(聚(苯乙烯-b-乙烯/丁烯-b-苯乙烯))、聚(苯乙烯-b-二甲基矽氧烷-b-苯乙烯)、聚((α-甲基苯乙烯-b-異戊二烯)、聚(α-甲基苯乙烯-b-異戊二烯-b-α-甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯-b-丙烯硫化物-b-α-甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯-b-二甲基矽氧烷-b-α-甲基苯乙烯)。市售的苯乙烯嵌段共聚物，例如，Kraton D和G系列(美國德州休斯頓的Kraton Polymer)特別有用。結晶橡膠例如，聚(乙烯-co-丙烯-co-5-甲烯-2-降莰烯)或EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元聚合物)橡膠，例如，Vistalon 6505(美國德州休斯頓的Exxon Mobil)及它們的接枝共聚物也被發現非常有用。

熱塑性塑膠彈性體可被溶解在溶劑或溶劑混合物中，其與微單元中之載體不混溶，並且呈現小於載體的比重。低表面張力的溶劑對於外塗層組成物是更佳的，因為它們在微單元壁和流體上的潤濕性能更好。具有低於35達因/公分之表面張力的溶劑或溶劑混合物是較佳者。低於30達因/公分的表面張力是更佳者。適合的溶劑包括烷烴(較佳者為C _6-12烷烴，例如，庚烷、辛烷或來自Exxon Chemical Company的異烷烴類溶劑、壬烷、癸烷及其異構體)、環烷烴(較佳者為C _6-12環烷烴，例如，環己烷和十氫化萘與類似者)、烷基苯(較佳者為單-或二-C _1-6烷基苯，例如甲苯、二甲苯與類似者)、烷基酯(較佳者為C _2-5烷基酯類，例如，乙酸乙酯、乙酸異丁酯與類似者)以及C _3-5烷基乙醇(如異丙醇與類似者及其異構體)。烷基苯與烷烴的混合物特別有用。

除了聚合物添加劑之外，聚合物混合物還可包括濕潤劑(表面活性劑)。潤濕劑(例如，3M公司的FC表面活性劑、DuPont的Zonyl含氟表面活性劑、氟化丙烯酸酯、氟化甲基丙烯酸酯、氟代長鏈乙醇、全氟代長鏈羧酸及其衍生物以及得自OSi(格林威治，康乃狄克州)的Silwet矽酮表面活性劑)亦可以包括於組成物中，以提高跨越第一微單元開口(多孔第二電極層或密封層)之層體對微單元的黏附力，並提供更彈性的塗佈製程。其他成分包括交聯劑(例如，雙疊氮化物(例如，4,4'-二疊氮二苯甲烷和2,6-二-(4'-疊氮苯甲醛)-4-甲基環己酮)、硫化劑(例如，2-苯並噻唑基二硫化物和四甲基秋蘭姆二硫化物)、多功能單體或低聚物(例如，己二醇、二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷、三丙烯酸酯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯)、熱引發劑(例如，過氧化二月桂醯、過氧化苯甲醯)和光引發劑(例如，來自Ciba-Geigy的異丙基噻噸酮(ITX)、Irgacure 651和Irgacure 369)對於在塗佈過程中或之後藉由交聯或聚合反應來增強跨越微單元開口(多孔第二電極層或密封層)之層體的物理機械性能也是非常有用的。

在微單元生產後，它們被填充適當的一液態混和物或多種液態混和物。微單元陣列700可以藉由上述方法中的任何一種來製備。如圖7A至圖7D截面所示，微單元壁735從背襯層773與第一電極層720向上延伸以形成開放式單元室。在一實施例中，第一電極層720在背襯層773上或在背襯層773處形成。圖7A至圖7D顯示了第一電極層720為連續的並且在背襯層773上方延伸，第一電極層720也可以是連續的並且在背襯層773下方或內部延伸，或者被微單元壁735中斷。在填充之前，微單元陣列700可以被清潔和消毒，以確保有益劑在使用前不受損。

微單元接下來被包含疏水液體740中的逆微胞745的液態混合物所填充。如上所述，不同的微單元可以包括具有不同有益劑的液態混合物或具有不同濃度的相同有益劑的液態混合物。疏水性液體可以是生物相容性油或一些其他生物相容性疏水性液體。例如，疏水液體可以包括植物油、水果油或堅果仁油。

微單元可以使用多種技術來填充。在一些實施例中，可以使用葉片塗佈來填充微單元至微單元壁735的深度，其中大量相鄰近的微單元要填充相同的組成物。在其他實施例中，其中各種相鄰近的微單元中要填充各種不同的組成物，可以使用噴墨式微注射來填充微單元。在又其他實施例中，微針陣列可被使用於填充適當的一或多種液態混和物至微單元陣列中。填充可以採單一步驟或多重步驟完成。例如，所有單元室都可以部分填充一定量的液態混和物。接著，將部分填充的微單元填充包含一或多種待遞送有益劑的液態混和物。

如圖7C所示，在填充之後，佈上跨越微單元開口的層體770。這可以是多孔第二電極層或密封層。它可以包括連續層或不連續層(如圖7C所示)。聚合物組合物可用於形成層體770。在一些實施例中，微單元覆蓋/密封製程可涉及暴露於熱、乾熱空氣或紫外線(UV)輻射。在大多數實施例中，聚合物應該不溶於微單元中包含的液態混合物或具有低溶解度。用於形成層體770的聚合物組合物也可以是生物相容的並且被選擇為黏附到微單元壁735的側面或頂部。一黏合劑也可以用於將電極層黏附到層體770上。黏合劑也可以是導電的。用於密封層合適的生物相容性黏合劑是苯乙胺混合物，例如在2016年10月30日申請標題為《Method for Sealing Microcell Containers with Phenethylamine Mixtures》的美國專利申請案第15/336,841號中所記載的，該專利申請案以全文引用方式併入本文中。因此，最終的微單元結構幾乎不會洩漏並且能夠承受彎折而不會使多孔第二電極層或密封層(如果存在密封層)脫層或分離。

在替代實施例中，各種單獨的微單元可以透過使用迭代光學微影技術填充有所需的液態混合物。該製程通常包括用一層正型光阻劑塗覆空的微單元陣列，透過以影像式曝光正型光阻劑選擇性地打開一定數量的微單元，然後顯影光阻劑，用所需的液態混合物填充打開的微單元，並覆蓋被填充的微單元的開口。可以重複這些步驟以製造被覆蓋填充有其他液態混合物的微單元。該過程能形成具有所需液態混合物或濃度比例的一大片微單元。

在有益劑遞送系統包括密封層的實施例中，在微單元700被填充和密封之後，密封的微單元陣列可與包含複數個電極795的多孔第二電極層層壓在一起。黏合劑層可以佈在相鄰於多孔第二電極層，該黏合劑層可以是壓敏黏合劑、熱熔黏合劑或熱、濕氣或輻射可固化黏合劑。如果第一電極層對輻射是透明的，則層壓黏合劑可以藉由通過第一電極層的輻射例如紫外線(UV)後固化。在其他實施例中，包括複數個電極795的多孔第二電極層可以直接結合到密封的微單元陣列。在一些實施例中，然後將生物相容性黏合劑層壓到組件上。生物相容性黏合劑將允許有益劑通過，同時讓裝置在用戶身上移動。合適的生物相容性黏合劑可從3M(明尼亞波利斯(Minneapolis)，明尼蘇達州(MN))取得。

一旦建造了遞送系統，就可以用釋放片材將其覆蓋以提供保護。釋放片還可以包含黏合劑。有益劑遞送系統可以是具有彈性的。這意味著它可以折到一定程度而不會斷裂，這一特性類似於薄橡膠片。有益劑送系統可以是自主系統，可以在手提包等狹小空間內輕易地運輸，並且只需要電力，可以是由小電池來運作。

在一些實施例中，不需要提供含有兩個電極層在系統相對兩側上的有益劑遞送系統。例如，如圖8所示，有益劑遞送系統800可以包括電壓源875，該電壓源875接地進遞送系統所附接的表面892。這對於藥物的透皮遞送可以特別有用，其中皮膚的自然傳導性足以提供接地電位。施加電場到電極895中的至少一個，如圖8所示，可以活化相應的微單元並且觸發活性劑通過多孔電極的釋放(或者增加通過多孔電極的釋放速率)。應當理解，多孔電極層包括複數個電極，因此複數個電極中的每一個可以，例如，利用電光顯示器中的列行驅動器來個別定址。

有益劑遞送系統的進階實施例將包括電路，以允許有益劑遞送系統利用例如智慧型手機或智慧型手錶之類的從屬裝置992無線地活化。如圖9所示，簡單的系統將允許使用者啟動電子/數位開關，其將導致電場打開電子/數位開關978，其將導致電場活化對應的微單元，將有益劑遞送到所需的表面或空間(或增加有益劑的釋放速率)。在另一實施例中，即如圖10中所示，有益劑遞送系統包括控制器1004，其獨立地控制電極層的複數個電極。控制器104也能夠從從屬裝置1012接收無線信號。圖10的實施例將允許使用者控制，例如所遞送的有益劑的類型以及在所想要的時間的總量。使用從屬裝置1012上的應用程式，是可以對有益劑遞送系統進行程式化，以基於一天中的時間來修改有益劑的總量。在其他實施例中，應用程式可以可操作地連接到生物辨識感測器(例如健身追蹤器)，藉此如果例如使用者的脈搏率超過預設閾值，則該應用程式將關閉劑量。

當驅動圖9與圖10的有益劑遞送系統時，NFC、藍牙、WIFI或其他無線通信功能被打開，允許使用者操縱施加跨越微單元的電壓，以活化所需要的微單元。活化可以在有益劑遞送系統應用到所需表面或位置之前或之後開始。此外，必要時可以隨時調整有益劑的釋放。由於微單元的活化是由智慧型手錶或智慧型手機所控制的，因此已知處於不同活化狀態的所有微單元的百分比和區域，這意味著所有使用數據將可讓使用者或提供者使用，包括系統活化的時間和被管理之一或多種有益劑的總量。所以，系統可以向使用者或其他人(即，醫生或保健提供者)提供精確的控制，以調整有益劑的遞送。由於每一微單元均可獨立活化，系統是可程式化的。亦即，在需要時，總體有益劑的遞送可以藉由活化複數個微單元之每一者來程式化。對於設計用以透皮遞送有益劑的有益劑遞送系統，由於可以控制有益劑在一段時間內的釋放，因此可以舒緩皮膚刺激。另外，在藥物遞送應用中，由於用於活化系統的智慧型裝置可以與醫生進行遠距通訊以進行數據分享，因此可以有效地實現患者依從性。

要去理解，本發明不限於微單元中有益劑的組合，因為可以藉由將這些有益劑添加到有益劑遞送系統的附加層中來遞送不同的有益劑。圖11例示了一種有益劑遞送系統，其依次包括背襯層1110、第一電極層1120、微單元層1135、密封層1160、黏合層1180、多孔第二電極層1190以及釋放片1115。如圖11所示，有益劑可以存在於例如黏合層1180中。

圖11的區域A例示了將兩種不同的有益劑裝載到微單元層1135與黏合層1180中。在某些實施例中，兩種有益劑可以同時遞送。他們還可以具有不同的遞送曲線。系統亦提供了一種方法遞送具有不同物理特性的不同有益劑，例如，不同疏水性。例如，親水性有益劑可以是高裝載量的加載到複數個微單元中。在本實施例中，黏合層可以包含疏水性有益劑。因此，兩種有益劑的釋放曲線也可以幾乎獨立地調節。本系統克服了穩定有益劑不利溶解的問題，其利用了例如，表面活性劑、膠囊等。

圖11的區域B顯示了一種實施例，其中相同的有益劑被裝載在複數個微單元和黏合層1180中。取決於有益劑的特性，本方法可以幫助裝載更大量的有益劑到有益劑遞送系統中，可以幫助增加有益劑的釋放量並控制釋放曲線。

圖11的區域C顯示了一種實施例，其中，有益劑的組合被裝載到微單元中，或者裝載到黏合層1180中，或者裝載到兩者中。有益劑在微單元組合與黏合層中可以相同或不同。有益劑的數量在微單元配劑中與黏合層中也可以相同或不同。

有益劑裝載層1285可被包含進與釋放片1215相鄰的有益劑遞送系統中，如圖12所示。有益劑裝載層1285中有益劑的總量和類型可以獨立於微單元及/或黏合層中的裝載量。有益劑可以只被引入到黏合層的一些部分中，或者可以存在於黏合層1280與有益劑裝載層1285中。有益劑裝載層1285可以是多孔的。在另一個示例中，有益劑裝載層可以位於密封層1260和黏合層1280之間。

有益劑遞送系統也可包括設置於密封層和電極層之間的多孔擴散層或速率控制層。如果有一個黏合層鄰接密封層，則多孔擴散層或速率控制層可以設置在黏合層和電極層之間。多孔擴散層或速率控制層與黏合層可以整合為一層，其可具有小於10 ^-10歐姆·公分(Ohm*cm)，或小於10 ^-9歐姆·公分(Ohm*cm)之體電阻率。也就是，多孔擴散層或速率控制層還可以作為黏合層，在密封層和電極層之間建立黏合連接。多孔擴散層或速率控制層與電極層也可以整合為一層。

多孔擴散層可具有大於0.2奈米(nm)的平均孔徑。速率控制層可具有0.2奈米(nm)以下的平均孔徑。多孔擴散層與速率控制層可以藉由其孔隙率、孔徑、層厚、化學結構以及其構成之材料的極性來控制有益劑的釋放速率。因此，例如，鄰接密封層或鄰接電極層並由具有一定孔隙率的非極性聚合物(例如，聚乙烯)製成的速率控制層可以降低相對極性的有益劑的遞送速率，例如，可溶於或分散於水中的有益劑。另外，具有低孔隙率或高厚度的速率控制層可能減慢有益劑的遞送。

如上所述，有益劑遞送系統的不同層可以組合或整合在單一層中。例如，黏合層相鄰的多孔第二電極層也可以整合為一層。對於多孔擴散層或速率控制層與多孔第二電極層的組合、密封層與有益劑裝載層的組合、有益劑裝載層與速率控制層的組合等，可能同樣如此。

本發明的有益劑遞送系統可以透過包括以下步驟的方法來操作：

(1)提供一種有益劑遞送系統，其包括(a)第一電極層，(b)包括複數個微單元的微單元層，其中每一個微單元包括開口，並且其中每一個微單元包含液態混合物，其中該液態混合物包含疏水液體中的複數個逆微胞，是由極性液體、陰離子或陽離子表面活性劑和有益劑所形成的，(d)跨越每一個微單元開口的多孔第二電極層，和以及(e)電壓源，耦接至第一電極層及多孔第二電極層；其中，第一電極層、微單元層和多孔第二電極層相互垂直堆疊；

(2)透過電壓源施加第一電壓在微單元上，該電壓導致微單元的逆微胞朝多孔第二電極遷移，與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比，增加有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率；

(3)透過電壓源施加第二電壓在微單元上，該第二電壓具有與第一電壓的極性相反的極性，導致微單元的逆微胞遠離多孔第二電極遷移，並且與未施加電壓時有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率相比，降低有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率。

與未施加電場時有益劑從微單元釋放的速率相比，有益劑遞送系統的微單元中有益劑的釋放速率可以增加或降低，這取決於施加跨越微單元的電場極性。此外，可以透過電壓的大小和施加電壓的時段長來控制增加或減少之速率。例如，在逆微胞是由陰離子表面活性劑所穩定的情況下，其中施加第一電壓使得在微單元的多孔第二電極層為正，施加的第一電壓的強度越大，微單元的有益劑釋放的速率增加的就越多。類似地，施加跨越微單元的第一電壓的時間越長，微單元的有益劑釋放的速率增加就越多。在逆微胞是由陰離子表面活性劑所穩定的情況下，其中施加第二電壓使得在微單元的多孔第二電極層為負，施加的第二電壓的強度越高，微單元的有益劑釋放的速率降低的就越多。並且，施加跨越微單元的第二電壓的時間越長，微單元的有益劑釋放的速率的降低的就越多。

操作有益劑遞送系統的方法的電場(第一電壓和第二電壓)可以施加超過1秒(s)，或超過5秒(s)，或超過10秒(s)，或超過20秒(s)，或超過50秒(s)，或超過100秒(s)，或超過200秒(s)，或超過500秒(s)，或超過1000秒(s)，或超過10,000秒(s)。操作有益劑遞送系統的方法的電場可施加1秒(s)至1000秒(s)，或2秒(s)至800秒(s)，或5秒(s)至700秒(s)，或10秒(s)至600秒(s)，或30秒(s)至500秒(s)，或60秒(s)至400秒(s)，或100秒(s)至1000秒(s)。

所施加的場(第一電壓和第二電壓)可以透過耦接到第一電極層和多孔第二電極層的電壓源來施加。電場可以是交流電場。所施加的交流場的第一及第二電壓可以是從0.5伏特(V)到250伏特(V)，或從1伏特(V)到220伏特(V)，或從5伏特(V)到200伏特(V)，或從10伏特(V)到180伏特(V)，或從20伏特(V)到150伏特(V)，或者從50伏特(V)至120伏特(V)。施加的交流場的第一電壓及第二電壓可高於0.5伏特(V)，或高於1伏特(V)，或高於5伏特(V)，或高於10伏特(V)，或高於20伏特(V)，或高於50伏特(V)，或高於100伏特(V)，或高於150伏特(V)，或高於200伏特(V)，或高於220伏特(V)。交流電場的頻率可為4赫茲(Hz)至1000赫茲(Hz)，或5赫茲(Hz)至800赫茲(Hz)，或10赫茲(Hz)至600赫茲(Hz)，或20赫茲(Hz)至500赫茲(Hz)，或50赫茲(Hz)至300赫茲(Hz)，或100赫茲(Hz)至250赫茲(Hz)。交流電場的頻率可以高於5赫茲(Hz)，或高於10赫茲(Hz)，或高於20赫茲(Hz)，或高於50赫茲(Hz)，或高於100赫茲(Hz)，或高於200赫茲(Hz)，或高於300赫茲(Hz)，或高於500赫茲(Hz)。

電場(第一電壓和第二電壓)可以是直流電場。施加的直流電場的第一電壓及第二電壓可以是1伏特(V)至250伏特(V)，或5伏特(V)至200伏特(V)，或10伏特(V)至180伏特(V)，或20伏特(V)至150伏特(V)，或50伏特(V)至120伏特(V)。施加的交變場的第一及第二電壓可以高於0.5伏特(V)，或高於1伏特(V)，或高於5伏特(V)，或高於10伏特(V)，或高於20伏特(V)，或高於50伏特(V)，或高於100伏特(V)，或高於150伏特(V)，或高於200伏特(V)，或高於220伏特(V)。

操作有益劑遞送系統的方法可以進一步包括透過選擇施加的電壓電位來控制有益劑通過多孔第二電極的遞送速率的步驟。

如前面所揭示的，複數個微單元中的每個微單元可以根據需要獨立活化。因此，該系統具有在不同時間遞送可變量有益劑的彈性。此外，微單元陣列可以裝載不同的有益劑，從而提供一種根據需要遞送不同或互補的有益劑的機制。

除了更常見的應用，例如藥物化合物的透皮遞送，有益劑遞送系統可以是遞送農業營養物的基礎。微單元陣列可以製造成大片狀，可以與水培生長系統結合使用，或者它們可以整合到水凝膠薄膜農業中，例如Mebiol, Inc.(神奈川縣(Kanagawa)，日本(Japan))所展示的。有益劑遞送系統也可以結合到智慧包裝的結構壁中。例如，遞送系統可以實現將抗氧化劑長期釋放到包含新鮮蔬菜或其他物品的包裝中。這種包裝可以顯著提高某些食品和其他物品的保存期，但在打開包裝之前只需要保持新鮮度所需的抗氧化劑量。

可以使用如圖13中所示的垂直式(法蘭茲式)擴散池(Franz cell)來測定施加電場對於水溶性有益劑通過多孔基材的釋放速率的影響。具體而言，可設置垂直式(法蘭茲式)擴散池1300，其包括由銅線製成的第一電極1310、供體溶液隔室1320(包含疏水液體中的逆微胞)、透析膜1330、多孔金屬電極1340和受體溶液1350，如圖13所示。兩個電極透過電壓源1360耦合。多孔電極透析膜1330和多孔金屬電極1340放置於供體溶液隔室1320和受體溶液隔室1350之間。將包含疏水液體中的複數個逆微胞(包含在水中或另一種極性液體中的有益劑以及陰離子表面活性劑)的配劑添加到垂直式(法蘭茲式)擴散池(Franz cell)的供體隔室中1320。銅線電極1310可懸浮在供體隔室1320的液態混合物中。電極連接到交流電壓源1360。電場由函數產生器和放大器提供，在25伏特(V)的電壓和50赫茲(Hz)的頻率，持續時間為60秒。可以在施加電場後的不同時間提取受體液體樣品。然後可以使用層析技術分析提取的樣品以測定受體液體中有益劑的含量。

因此，本發明提供了一種有益劑遞送系統，其包括包含液態混合物的複數個微單元，以及在聚合物中包括金屬材料的密封層，其中該液態混合物包含有益劑。在系統上施加電壓會造成密封的金屬材料遷移並形成多孔密封層。密封層的孔隙率使得有益劑可以從有益劑遞送系統中遞送出來。本揭示內容不是限制性的，並且對本發明的其他修改，雖未記載，但對本技術領域人士來說是不證自明的，應包括在本發明的範圍內。

儘管本文已經示出和描述了本發明的各種實施例，但是應當理解，這些實施例僅作為範例提供。在不背離本發明的精神的情況下，本領域技術人員將想到許多變化、改變和替換。因此，所附權利項是有意要覆蓋落入本發明的精神和範圍內的所有這些變化。

110,773,1110:背襯層 120,720,1120:第一電極層 135,335,735:微單元壁 140,740:疏水液體 145,185,265,745:逆微胞 146:極性內相 147:表面活性劑 148:頭部 149:尾部 150,1190:多孔第二電極層 155,795,895:電極 160,1115,1215:釋放片 170,1160,1260:密封層 183:安定粒子 186:親水性液體 280,875,1360:電壓源 290:有益劑 500:公模 501:導體膜 502:組合物 504:網板 600,610,700:微單元陣列 602,612:基底導體膜 603:支撐基底網板 604:深色正方形(不透明區域) 605:透明區域 606,616:光罩 613:基板 614:線 615:空間 770:層體 800:有益劑遞送系統 892:表面 978:電子/數位開關 992,1012:從屬裝置 1004:控制器 1135:微單元層 1180,1280:黏合層 1285:有益劑裝載層 1300:垂直式(法蘭茲式)擴散池 1310:第一電極 1320:供體溶液隔室 1330:透析膜 1340:多孔金屬電極 1350:受體溶液隔室 130A,130B,130C,330A,330B,330C,503,607,617:微單元 601a,611a:可輻射固化材料 601b,611b:壁材料

圖1A圖解一有益劑遞送系統的示例，包括第一電極層、複數個微單元、每個微單元包含疏水液體中的複數個逆微胞和跨越每個微單元第一開口的多孔第二電極層； 圖1B圖解一有益劑遞送系統的示例，包括第一電極層、複數個微單元、每個微單元包含疏水液體中的複數個逆微胞、密封層以及多孔第二電極層，密封層跨越每個微單元的第一開口； 圖1C圖解藉由陰離子表面活性劑穩定的逆微胞的結構； 圖1D圖解陰離子表面活性劑的結構； 圖1E圖解藉由安定粒子穩定的逆微胞的結構； 圖2A圖解一有益劑遞送系統的示例，包含第一電極層、複數個微單元，每一個微單元包含在疏水液體中的複數個逆微胞，其由陰離子表面活性劑所穩定、密封層和多孔第二電極層；當施加跨越微單元的電壓導致逆微胞朝多孔第二電極層遷移時，微單元的有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率增加； 圖2B圖解一有益劑遞送系統的示例，包含第一電極層、複數個微單元，每一個微單元包含在疏水液體中的複數個逆微胞，其由陰離子表面活性劑所穩定、密封層和多孔第二電極層；當施加跨越微單元的第二電壓導致逆微胞遠離多孔第二電極層遷移時，微單元的有益劑通過多孔第二電極層的釋放速率降低； 圖3圖解一有益劑遞送系統的示例，包括第一電極層、複數個微單元，每一個微單元具有兩個開口，和多孔第二電極層；第一電極層跨越每一個微單元的第二開口，多孔第二電極層跨越第一開口。複數個微單元在具有有益劑的疏水液體中包含逆微胞； 圖4圖解一有益劑遞送系統的示例，在同一遞送系統中包括複數個不同類型的有益劑及/或複數個濃度的有益劑； 圖5圖解使用卷對卷製程用於製造本發明微單元的方法。 圖6A和6B詳述生產用於有益劑遞送系統的微單元，利用透過塗有熱固性前驅物的導體膜的光罩的光學微影曝光； 圖6C和6D詳述一個替代實施例，其中用於有益劑遞送系統的微單元是使用光學微影製造的。在圖6C和6D中，使用頂部和底部曝光的組合，允許壁體在一個橫向方向上透過頂部光罩曝光來固化，並且壁體在另一橫向方向上透過不透明的基底導體膜在底部曝光來固化； 圖7A-7D圖解填充和密封用於有益劑遞送系統中的微單元陣列的步驟； 圖8圖解包括複數個微單元的有益劑遞送系統的示例，其中可以透過施加電場來活化有益劑遞送系統；微單元可由電極活化，而皮膚(或其他導電基材)的導電性提供接地電極； 圖9圖解包含複數個微單元的有益劑遞送系統的一示例；開關耦接到無線接收器，允許用戶通過行動電話或其他無線裝置上的應用程式活化微單元以觸發有益劑的遞送； 圖10圖解包括複數個微單元的有益劑遞送系統的一示例；複數個電極耦接到矩陣驅動器，該矩陣驅動器耦接到無線接收器，從而允許應用程式活化所需要的有益劑的遞送； 圖11和12圖解有益劑遞送系統的一示例，其中有益劑不僅被加載到微單元中，而且還被加載到其他層中，例如黏合層及/或有益劑加載層；不同的有益劑組合可以包含在遞送系統的不同區域中；以及 圖13圖解可用於估算有益劑遞送系統的有效性的垂直式(法蘭茲式)擴散池(Franz cell)設置。

110:背襯層

120:第一電極層

130A:微單元

130B:微單元

130C:微單元

135:微單元壁

140:疏水液體

145:逆微胞

150:多孔第二電極層

155:電極

160:釋放片

Claims (20)

1. 一種有益劑遞送系統，包括： 一第一電極層； 一微單元層包含複數個微單元，每一個微單元包含一第一開口，並且每一個微單元含有一液態混合物； 一多孔第二電極層，跨越每一個微單元的該第一開口；及 該第一電極層、該微單元層和該多孔第二電極層彼此垂直堆疊； 該液態混合物包含一疏水液體中的複數個逆微胞(reverse micelles)，該等逆微胞由一極性液體、一表面活性劑和一有益劑所形成，該表面活性劑是陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑；以及 其中透過該第一電極層和該多孔第二電極層施加跨越一微單元的第一電壓，該第一電壓具有極性造成該微單元中的逆微胞朝該多孔第二電極遷移，與未施加電壓時該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率相比下，會提高該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率；以及 其中透過該第一和第二電極層施加跨越一微單元的第二電壓，該第二電壓具有與該第一電壓極性相反的極性會造成該微單元中的逆微胞遠離該多孔第二電極層遷移，並且與未施加電壓時該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率相比下，會降低該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率。
2. 該有益劑遞送系統，其中該逆微胞具有10奈米(nm)至10微米(μm)的平均直徑。
3. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中每一個微單元還包括一第二開口，其中該第二開口是在該微單元與該第一開口相對的一側，並且其中該第一電極層跨越每一個微單元的該第二開口。
4. 如請求項1之有益劑遞送系統，還包括一密封層，其中該密封層設置在該微單元層和該多孔第二電極層之間。
5. 如請求項1之有益劑遞送系統，還包括耦接到該第一電極層和該多孔第二電極層的一電壓源。
6. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該電場是交流的。
7. 如請求項6之有益劑遞送系統，其中該交流電場具有1伏特(V)至250伏特(V)的電壓和5赫茲(Hz)至1000赫茲(Hz)的頻率。
8. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該電場為直流的(DC)，被施加該電場的電壓為1伏特(V)至250伏特(V)。
9. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該第一電極層和該多孔第二電極層中的至少一者包含個別電極的一主動矩陣，藉此可以單獨定址該等個別電極。
10. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該表面活性劑是具有季銨官能基的聚酯。
11. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該液態混合物的該等逆微胞進一步包含安定粒子。
12. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該多孔第二電極層的平均孔徑大於100奈米(nm)。
13. 如請求項4之有益劑遞送系統，其中該密封層還包含選自於由碳黑、碳奈米管、石墨烯、摻雜物和導電聚合物所構成的群組中的一導電材料。
14. 如請求項1之有益劑遞送系統，其中該複數個微單元中的每一者包含選自於由藥劑、疫苗、抗體、激素、蛋白質、核酸、營養添加劑、營養物、美容劑、芳香劑、除臭劑、農用劑、空氣護理劑、抗微生物劑和防腐劑所構成的群組中的一有益劑。
15. 如請求項4之有益劑遞送系統，其中該密封層與該多孔電極層整合成一個層。
16. 如請求項4之有益劑遞送系統，還包括一多孔擴散層或一速率控制層，該多孔擴散層或速率控制層係定位成與該多孔第二電極層相鄰，其中該多孔第二電極層設置在該密封層與該多孔擴散層或該速率控制層之間。
17. 如請求項4之有益劑遞送系統，還包括設置在該密封層與該多孔第二電極層之間的一第一黏合層。
18. 如請求項4之有益劑遞送系統，還包括與該多孔第二電極層相鄰的一離型片，其中該多孔第二電極層設置在該密封層與該離型片之間。
19. 如請求項17之有益劑遞送系統，還包括一第二黏合層，其中該第二黏合層設置於該多孔第二電極層與該離型片之間。
20. 一種用於操作一有益劑遞送系統的方法，包括以下步驟： 提供一有益劑遞送系統，包括(a)第一電極層；(b)包含複數個微單元的微單元層，其中每一個微單元包含一開口，並且其中每一個微單元包含液態混合物，其中該液態混合物包含一疏水液體中的複數個逆微胞，其由一極性液體、一陰離子或陽離子表面活性劑以及一有益劑所形成；(d)跨越每一個微單元的開口的多孔第二電極層；以及(e)耦接到該第一電極層和該多孔第二電極層的電壓源，其中該第一電極層、該微單元層和該多孔第二電極層相互垂直堆疊； 透過該電壓源在一微單元施加造成該微單元中的逆微胞往該多孔第二電極遷移的第一電壓，與未施加電壓時該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率相比下，提高該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率；以及 透過該電壓源在一微單元施加具有與該第一電壓極性相反的極性且造成該微單元中的逆微胞遠離該多孔第二電極層遷移的第二電壓，與未施加電壓時該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率相比下，降低該有益劑通過該多孔第二電極層的釋放速率。

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