[發明專利]一種經皮微針監測系統

在審

• 申請號: 202011299354.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112617822A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 黃榮堂
• 申請（專利權）人: 奇異平臺股份有限公司
• 主分類號: A61B5/145
• 分類號: A61B5/145
• 代理公司: 廈門創象知識產權代理有限公司 35232
• 代理人: 廖吉保

本發明公開一種經皮微針監測系統，具有基板、微針單元、訊號處理單元及電源單元，其中微針單元由多個具有突起微針陣列的金屬薄片疊合至該基板而成，每一薄片上至少設置穿孔，該穿孔邊緣設置有突刺，其中薄片上的穿孔供其余的薄片上相對位置的穿孔邊緣的突刺穿過，且該些突刺互相分離，而該微針單元能夠搭配訊號處理單元，即可連續偵測各種出現在組織液的分析物的濃度變化；另外，亦能夠將藥物感測分子固定于微針單元的突刺內面，因此刺當穿皮膚時，因不直接觸及皮膚細胞，故得以受到保護而完好。

技術領域

本發明涉及監測動物體信息技術領域，特別涉及一種經皮微針監測系統。

背景技術

發展能夠持續和實時跟蹤體內藥物、代謝物和生物標志物濃度的技術，將提高人類對 健康的認識以及檢測和治療疾病的能力。例如，它可以使高分辨率，特定患者的藥代動力 學(包括反饋控制給藥)的治療成為可能，從而開創個人化醫療的新領域。

服用或施打藥物時，藥物會在組織液中長時間且緩慢的釋放，在藥物開發及使用的臨 床實驗過程中，往往需不斷地監控藥物于組織液中濃度的變化，也因此取樣組織液以進行 檢測或分析，在醫療程序中是隨處可見的。服藥順從性監控，不僅要得知有無吃藥，還要 確認吃對藥，吃的時間。此外，吃的藥量，較佳的方式乃是需要根據身體狀況，以及主述的癥狀是否變化而調整，例如降心跳的藥，若心跳因為其他原因，已經降低，或恢復正常，可能要停藥或減少劑量，降血壓的藥，也是如此。因此能得知血中的藥物濃度的實時變化，有其高度必要性。

目前，治療性藥物監控(Therapeutic Drug Monitoring,TDM)依賴于在大型醫學實 驗室中進行的濃度測量，并且需要收集毫升等級的血液檢體，這對于長期治療患者可能會 感到不舒服。檢體需要轉移到進行測量的專業實驗室。實驗室工作人員檢查后，將測量結 果發送給負責病人的醫生。測量結果的臨床解釋代表了一個關鍵的挑戰，因為醫生需要對 藥物濃度值轉化為適當的劑量調整做出決定。在非緊急情況下可能總共需要幾個小時，這 對處于危急狀況的患者具有潛在的不利影響。因此能簡單快速而方便得知血中的藥物濃度 的實時變化，非常重要。

接著，再由皮下組織來講，皮下組織是人類組織液流動分布的主要地方，組織液中富 含有胺基酸、糖、脂肪酸、輔酶、激素、神經遞質、鹽及細胞產生的廢物、藥物等，是細 胞與血液交流的主要管道，因此透過組織液中各成份的濃度，是用以判斷生理狀況的方法 之一。

在過去的文獻顯示，普通飲料中含有三種非常相似的化合物，全部在同一組生物堿中， 即咖啡因，茶堿和可可鹼，受測者，經過熟知的方法，提起足夠的間質液(ISF)進行量測， 例如，攝入75g葡萄糖后1h檢測到最高的平均血糖濃度為7.89nmol/L，而從動物體皮膚插 入3小時后檢測到最高平均葡萄糖濃度為4.29nmol/L。

然而，作為皮膚最外層的角質層已經演化成對體液向外遷移的有效屏障，需要合適的 技術來提取足夠量的ISF用于分析。熟知的技術雖然提出了反向離子電滲療法(RI)和臨 床微透析(CM)作為在經皮監測中使用ISF的手段。然而，在反向離子電滲療法中，通常需要體積大，復雜且昂貴的設備，需要專業操作。此外，由于皮膚的凈負電荷，幾個小時 的滯后時間和患者出汗可能延遲和損害準確性，陰離子不能以明顯的量提取。類似地，在 臨床微透析中，探針通常難以定位，必須由經過適當培訓的醫務人員完成。此外，在探針 插入部位的組織損傷常常影響測量的正確性。

綜上所述，現今市面所見的生理檢測器材，或醫護人員采樣組織液的方法，多半采扎 針并穿破角質層，來抽取組織液以進行分析檢測，然而此種破壞皮膚表層的取樣方法，除 了容易使患者感覺疼痛，進而萌生排斥感外，皮膚表層的大量微生物，也容易在皮膚表層 遭破壞的情況下，進入動物體進而感染。為了改善扎針并穿破角質層取樣的缺點，有提出 經皮傳感器，其利用陣列形式的微針進行皮膚穿刺，低侵入性的穿刺能夠有效減輕使用者 的疼痛感，又同時達到取樣組織液的目的。