[發(fā)明專利]數(shù)字微流控輸送裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980067527.7
• 申請(qǐng)日: 2019-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112839700B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·J·小保利尼;S·J·特爾弗;T·J·奧馬利;B·D·比恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊英克公司
• 主分類號(hào): A61M37/00
• 分類號(hào): A61M37/00;A61K9/00;A61K9/70;A61K39/395;A61K31/7088
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

一種活性分子輸送系統(tǒng)，其中活性分子可以按需釋放和/或多種不同的活性分子可以從相同的系統(tǒng)輸送和/或不同濃度的活性分子可以從相同的系統(tǒng)輸送。本發(fā)明非常適合于將藥物經(jīng)皮地輸送給患者。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括兩個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)存器和混合區(qū)域，從而允許在經(jīng)皮輸送之前直接混合前體。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2018年10月15日提交的共同未決的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/745,718的優(yōu)先權(quán)。本文所公開(kāi)的所有專利、公開(kāi)申請(qǐng)和未決申請(qǐng)均通過(guò)引用整體并入本文。

背景技術(shù)

數(shù)字微流控裝置使用獨(dú)立的電極在受限的環(huán)境中推進(jìn)、分裂和結(jié)合微滴，從而提供“片上實(shí)驗(yàn)室”。數(shù)字微流控裝置可替代地稱為介質(zhì)上電潤(rùn)濕，或“EWoD”，以進(jìn)一步區(qū)分該方法與依賴電泳流和/或微泵的競(jìng)品微流控系統(tǒng)。Wheeler在“Digital?Microfluidics,”Annu.Rev.Anal.Chem.2012,5:413-40中提供了電潤(rùn)濕技術(shù)的2012年的綜述，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。該技術(shù)允許使用少量的樣品和試劑執(zhí)行樣品制備、試驗(yàn)和合成化學(xué)。近年來(lái)，使用電潤(rùn)濕在微流控單元中進(jìn)行受控的微滴操縱已經(jīng)變得商業(yè)上可行；并且現(xiàn)在可從大型生命科學(xué)公司(如牛津納米孔公司(Oxford?Nanopore))獲得產(chǎn)品。

關(guān)于EWoD的大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道都涉及所謂的“被動(dòng)矩陣”裝置(又稱“分段”裝置)，其中用控制器直接驅(qū)動(dòng)十到二十個(gè)電極。雖然分段裝置易于制造，但是電極的數(shù)量受到空間和驅(qū)動(dòng)約束的限制。因此，不可能在被動(dòng)矩陣裝置中執(zhí)行大規(guī)模的平行試驗(yàn)、反應(yīng)等。相比之下，“主動(dòng)矩陣”裝置(又稱主動(dòng)矩陣EWoD，又稱AM-EWoD)裝置可以具有成千上萬(wàn)、數(shù)十萬(wàn)或者甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)可尋址電極。電極通常通過(guò)薄膜晶體管(TFT)進(jìn)行切換，并且微滴運(yùn)動(dòng)是可編程的，使得AM-EWoD陣列可以用作通用裝置，從而為控制多個(gè)微滴和執(zhí)行同步分析過(guò)程提供了極大的自由度。

由于對(duì)電場(chǎng)泄漏的嚴(yán)格要求，大多數(shù)先進(jìn)的AM-EWoD裝置是由多晶質(zhì)的硅(又稱多晶硅，又稱多晶Si)構(gòu)成的。然而，多晶硅制造實(shí)質(zhì)上要比非晶硅制造(即LCD顯示工業(yè)的大量生產(chǎn)的主動(dòng)矩陣TFT中使用的類型)更昂貴。多晶硅制造工藝更昂貴，因?yàn)榇嬖谟糜诙嗑Ч璧莫?dú)特的處理和制造步驟。全球范圍內(nèi)配置為由多晶硅制造器件的設(shè)施也較少。然而，由于多晶硅功能的改進(jìn)，夏普公司(Sharp?Corporation)已經(jīng)能夠在單個(gè)主動(dòng)矩陣上實(shí)現(xiàn)包括推進(jìn)、傳感和加熱能力的AM-EWoD裝置。參見(jiàn)，例如，美國(guó)專利No.8,419,273、8,547,111、8,654,571、8,828,336、9,458,543，所有專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。圖1示出了復(fù)雜的多晶硅AM-EWoD的示例。

生物活性材料的經(jīng)皮輸送是成熟的技術(shù)。在最直接的實(shí)施例中，將生物活性成分(通常是分子量低于1000的分子)摻入與患者的皮膚接觸的聚合物基質(zhì)或凝膠中。分子的滲透通常在幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散發(fā)生。通過(guò)將貼片施用到皮膚上而啟動(dòng)藥物輸送。然而，在當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)中，難以調(diào)節(jié)從一個(gè)特定貼片輸送活性成分的速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過(guò)提供低功率經(jīng)皮輸送系統(tǒng)來(lái)解決該需求，由此活性分子可以裝載于數(shù)字微流控平臺(tái)并按需釋放。另外，如下所述，本發(fā)明提供一種用于在不同時(shí)間從同一輸送系統(tǒng)輸送不同濃度的活性分子、以及用于從同一貼片在相同或不同時(shí)間輸送多種藥物的系統(tǒng)。