[發明專利]一氧化氮遞送裝置

有效

• 申請號: 201380028171.9
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104394923B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: L.霍夫勒;M.E.邁爾霍夫;D.科利
• 申請（專利權）人: 密執安大學評議會
• 主分類號: A61M31/00
• 分類號: A61M31/00;A61N1/30;A61M37/00;A61M25/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 趙勝寶,徐厚才

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年3月30日遞交的美國臨時申請系列號61/617886的權益，其通過引用整體結合到本文中。

關于聯邦政府資助的聲明

研究或開發

本發明用美國國立衛生研究院(NIH)給予的補助金編號為EB-000783和EB-004527的政府資助完成。政府擁有本發明的一定權利。

背景

一氧化氮(NO)已經顯示具有一些重要的生理功能，包括其獨特的血管舒張性能、抗癌效力、抗血小板活性和抗微生物/抗病毒活性。在一些情況下，NO可用于控制感染、防止生物膜的形成及使炎癥和纖維化減小化。盡管NO為穩定的原子團，但是其與血紅蛋白和氧具有高度反應性，因此使得NO向靶部位的遞送具有挑戰性。可用穩定的親水和疏水NO供體，來利用NO對于廣泛范圍的生物醫學應用的效力。基于二醇二氮烯化學的釋放NO的聚合物材料和涂料已經用于抑制血小板粘附。盡管這些材料和涂料確實呈現NO釋放，但是二醇二氮烯和其它NO供體(例如S-亞硝基硫醇)的不穩定性使得這些材料和涂料的商業化具有挑戰性。例如，分散于硅橡膠基質中的(Z)-1-[N-甲基-N-[6-(N-甲基銨(ammonio)己基)氨基]]-二氮烯(diazen)-1- (ium)-1,2-二醇化物(MAHMA/NO)，在一些情況下可預防在血管內傳感器的表面形成血栓。當在體外回路內壁上的聚合物涂料內使用時，MAHMA/NO也可極大地降低血小板活性。然而，MAHMA/NO及其相應的二胺前體傾向于從聚合物基質的表面浸出，并逆向與NO的氧化性中間體反應，形成潛在毒性的亞硝胺。

附圖的簡述

本公開的實例的特征和優點通過參照以下詳述和附圖將變得顯而易見，其中相同的參考數字對應于相似的，盡管也許不相同的組件。為了簡潔起見，具有先前描述的功能的參考數字或特征可以結合或者可以不結合其中它們出現的其它附圖進行描述。

圖1A為包括兩電極構造的一氧化氮遞送裝置的一個實例的示意圖；

圖1B為包括三電極構造的一氧化氮遞送裝置的一個實例的示意圖；

圖2A為以導管的形式存在的一氧化氮遞送裝置另一個實例的示意圖；

圖2B為置于血管內的導管的一個實例的示意性局部剖視圖；

圖2C為在圖2B的導管中的工作電極發生的化學反應的放大示意圖；

圖3A為以平面補片的形式存在的一氧化氮遞送裝置另一個實例的示意圖；

圖3B為圖3A的平面補片的內部放大視圖；

圖4A為說明經24小時期間，來自一氧化氮遞送裝置的一個實例的一氧化氮通量的圖；

圖4B為圖4A的圖的擴展部分；

圖5A和5B為說明來自導管表面的一氧化氮的電化學產生對大腸桿菌(E. Coli)(圖5A)和鮑曼不動桿菌(A. baumannii)(圖5B)生物膜形成的作用的圖；

圖6為說明使用本文公開的一氧化氮遞送裝置的一個實例自亞硝酸鹽溶液電化學產生一氧化氮的圖；

圖7為說明經14小時期間，來自一氧化氮遞送裝置的另一個實例的一氧化氮通量的圖；

圖8A和8B為說明一氧化氮介導的大腸桿菌生物膜分散作用的圖；

圖9為說明自本文公開的導管的一個實例檢測的電位變化，包括當導管產生一氧化氮氣體時兩個2小時間隔后的電位變化的圖；和

圖10A和10B為體內電化學產生一氧化氮的實例導管和體內不電化學產生一氧化氮的對照導管的照片的相應呈現。

詳述

本公開總體涉及一氧化氮遞送裝置。本文公開的一氧化氮遞送裝置的實例使人們能夠在氣體滲透性的聚合物材料中實施脈沖電化學法，以產生和調節通過氣體滲透性的聚合物材料的一氧化氮(NO)釋放。通過用Cu(I)離子還原亞硝酸根離子，電化學產生一氧化氮，Cu(I)離子在工作電極的表面產生，該工作電極由含銅的導電材料或用含銅的導電材料涂布的基底材料制成。在一些情況下，脈沖電化學法響應于所檢測的電位或pH (例如在導管的表面)的變化而觸發。也已經發現，在NO產生期間，工作電極例如由于氧化物或氫氧化物層而變得鈍化，這種氧化物或氫氧化物層可抑制或有害地影響產生NO的能力。本文公開的方法的實例包括兩步施加的電位序列(potential sequence)，其中一步產生Cu(I)離子并因此產生NO，和另一步清潔和恢復鈍化的工作電極表面。這種清潔和恢復步驟制備用于隨后NO產生的工作電極表面。