[實用新型]一種壓控式柔性微針給藥系統

有效

• 申請號: 201621085000.7
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN207085071U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 周虎川;高豪;袁飛;楊帆;高源
• 申請（專利權）人: 成都市億泰科技有限公司
• 主分類號: A61M37/00
• 分類號: A61M37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種微針給藥系統，特別是涉及一種壓控式柔性微針給藥系統。

背景技術

藥物治療是一種常見的醫療手段，藥物進入人體的主要輸送方式包括注射和口服，這兩種方式都存在一定的局限性。藥物在口服期間可能由于自我代謝從而失去療效；皮下注射需要受過訓練的人員才能實施，并給病患帶來無法避免的疼痛感以及感染的風險，給患者帶來不便。近年來，微針給藥方式越來越吸引人們的關注。微針是一種類似注射針頭的微米級空心或實心針，一般采用單晶硅材料、金屬或高分子聚合物制作而成。它可以恰好穿過角質層而不觸及痛覺神經，在起到藥物滲透作用同時又不引起痛感和真皮層的損傷。

空心微針是指一組整體尺寸與固態微針相似、沿著針的軸線上有同傳統注射功能相似的小孔。與實心微針相比，其強度足以刺入皮膚，又允許流體通過，應用時將藥物溶液填充空腔，或將藥液在一定外壓下通過針孔進入體內。空心微針刺入皮膚后，皮膚會產生對抗微針注射的阻力，影響針體內藥液的流入，給藥效率低。但由于中空通道的存在，空心微針的物理結構并不穩固。在給藥過程中，裝載空心微針的給藥裝置與皮膚表面產生的相對位移會導致微針斷裂的現象發生，容易造成醫療事故。

實心微針可分為載藥實心微針和不載藥實心微針兩類。

載藥實心微針通過噴霧包衣法、蘸取包衣法等將藥物包裹在針體表面。由于針體與藥物表面張力的作用，微針的載藥量很低，包裹藥物后會影響針體的銳度，可能導致針體不能順利刺入皮膚；可溶性載藥實心微針由可溶解或可降解的高分子材料形成，藥物通過與高分子材料混合，直接存在于針體，針體刺入皮膚后，溶解在針體內的藥物開始釋放。可溶性微針克服了空心微針和包衣微針在使用過程中可能斷裂的缺陷。但是在混合過程中涉及有機溶劑的使用，會產生皮膚刺激性。有些制備條件，如較高的溫度，會影響大分子藥物的穩定性，降低藥物活性。針體載藥超過一定限度時，會影響針體的機械性能。

不載藥實心微針實現藥物經皮導入由兩步組成：微針作用于皮膚后，可暫時打破皮膚角質層的屏障作用，建立大量的皮下微細通道；藥物由皮下微細通道進入皮膚。微針移除后，皮下微細通道會逐漸消失。相對而言，不載藥實心微針是一種更加安全的給藥工具。

傳統不載藥實心微針器件為確保藥物在裝藥和輸藥過程中不受污染，其裝藥和輸藥過程復雜，導致用戶使用不便。傳統微針器件不可重復使用，造成資源浪費。

基于不載藥實心微針的優勢，為了克服上述現有技術的不足，本實用新型設計了一種壓 控式柔性微針給藥系統，所述的一種壓控式柔性微針給藥系統采用由SU-8負光刻膠制成的不 載藥實心微針陣列，同時整合了由聚二甲基硅氧烷制成的微流體網絡和微流體通道。與傳統 的一次性微針器件相比，所述微針給藥系統采用不載藥實心微針陣列，針體不易斷裂，使用 安全；所述微針給藥系統整合了微流體通道和微流體網絡，用于實現裝藥到透皮輸藥的整個 過程，提高了設備的易用性，可重復使用，經濟效益高。

發明內容

本實用新型所述一種壓控式柔性微針給藥系統包括：微流體通道、微針陣列和微流體網 絡。微流體網絡在其各網絡分支頂部留有開口，開口均勻的分布在微針陣列的底部，微流體 通道與微流體網絡相連接。

所述微流體通道由聚二甲基硅氧烷制成，包括微泵、單向閥和微流體網絡接入部分。

所述微泵裝載液體或氣體，與單向閥相連接。

所述單向閥包括輸入單向閥和輸出單向閥，輸入單向閥與微泵相連接，輸出單向閥與微 泵和微流體網絡接入部分相連接。

所述微流體網絡接入部分與微流體通道和微流體網絡相連接。

兩個單向閥只允許氣體或者液體往一個方向流動，手指對微泵進行按壓及松放操作，微 泵的形變產生內外壓強差，從而實現對所述微針給藥系統中的氣體或液體進行驅動，完成微 針系統的裝藥和輸藥環節。

所述微針陣列是一個不少于5×5的不載藥實心微針，微針由SU-8負光刻膠制成。當所 述微針給藥設備施加在皮膚表面上時，這些微針可以穿透角質層并在生物體組織中建立皮下 微細通道。

所述微流體網絡由一組對稱分布的微流體網絡分支構成，微流體網絡各分支頂部留有開 口，開口均勻的分布在所述微針陣列的底部，微流體網絡各分支與微流體通道相連通。

裝載在所述柔性微針給藥設備中的藥物由微泵驅動，通過輸出單向閥流到微流體網絡各 分支，通過各分支的頂端開口流出到微針陣列表面，通過微針在生物體組織中形成的皮下微 細通道輸送到皮下組織中。

本實用新型所述一種壓控式柔性微針給藥系統特點在于：