[發(fā)明專利]一種多流道微針電穿孔的復合經(jīng)皮給藥裝置

在審

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• 申請日: 2021-10-10
• 公開（公告）號: CN113926072A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 莊儉;林龍;王玉瓊;常凌乾;孫靖堯;吳大鳴;康婷婷;趙澤偉;朱龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學
• 主分類號: A61M37/00
• 分類號: A61M37/00;A61N1/40
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發(fā)明公開了一種電穿孔多流道微針復合經(jīng)皮給藥裝置，包括多流道微針、電穿孔裝置和藥物儲藏室。所述系統(tǒng)將給藥過程和電轉(zhuǎn)過程同時發(fā)生，多流道微針刺破角質(zhì)層到達表皮層，打通藥物進入皮下組織的屏障，其中電穿孔裝置提供電流，在電子流向引導作用下，藥物加速從藥物儲藏室靶向遞送至表皮層，并在電場作用下藥物突破細胞膜快速進入細胞內(nèi)。該多流道微針采用均勻直孔排布在微針針體上，直孔與藥物儲藏室連通，電穿孔裝置將多流道微針與藥物儲藏室連接成一體的系統(tǒng)，整個系統(tǒng)靶向快速將藥物遞送進細胞內(nèi)部發(fā)揮作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)工微納設備領(lǐng)域，涉及多流道聚合物微針的制備方法，涉及電穿孔微針復合經(jīng)皮給藥，提升藥物遞送的效率。

背景技術(shù)

近年來，3D打印技術(shù)的不斷進步，使得許多應用于醫(yī)療經(jīng)皮給藥的微小且復雜的微針被制作出來，但這些微針在給藥效率和給藥方式上還存在不足，如何解決這一問題是目前經(jīng)皮給藥丞待解決的問題。

微針是亞毫米大小的針(50-1000μm)的陣列，微創(chuàng)方式意味著繞過角質(zhì)層(SC)，形成微米級的瞬時藥物傳輸路徑，并使治療劑能夠進入表皮的同時，增強透皮滲透性。他們會在皮膚上產(chǎn)生短期的微米級毛孔，而不會引起真皮神經(jīng)。除了在制藥行業(yè)中的應用外，微針還具有用于美容目的的潛力(例如，溶解型微針)。

微針陣列是一種微納貼片，通過與皮膚接觸并透過皮膚角質(zhì)層給藥，這個微型設備是一個安全、有效的藥物輸送載體。目前經(jīng)皮給藥系統(tǒng)應用較多的是實心微針和中空微針，實心微針在給藥量上有明顯不足，但實心微針可以制作成可溶性的，這樣就可以貼在皮膚上直接隨藥物的釋放而降解在體內(nèi)，因此它的給藥持續(xù)時間根據(jù)材料的溶解時間而定。中空微針可以明顯提高藥物輸送量，對于皮膚間質(zhì)液的采集也有一定幫助，但目前出現(xiàn)的中空微針，只是在微針中間進行開孔，這就限制了藥物只能遞送在皮膚表皮層的某一橫斷面上，從而降低了藥物的治療效果。

由于目前在制備聚合物微針中，制備出不同的微針類型，所達到的給藥效果都有很大的差異，往往是保證了微針的成型效果，但載藥量有限，或是提高藥物在微針針體中的比例，但達不到理想的穿刺效果，這就是目前國內(nèi)聚合物微針未能實現(xiàn)即高效率，又高精確的原因。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一個電穿孔微針復合經(jīng)皮給藥裝置，采用3D打印、激光加工、澆鑄、熱壓印、注塑技術(shù)快速成型制備，并且減少了藥物與聚合物材料的相互作用，直接通過電穿孔方式將藥物輸送到細胞中。

本發(fā)明中的電穿孔微針復合經(jīng)皮給藥裝置中，包括：多流道微針、電穿孔裝置和藥物儲藏室。多流道微針均布在藥物儲藏室的底部，藥物儲藏室與電穿孔裝置連接；多流道微針、電穿孔裝置和藥物儲藏室為一體；藥物直接通過多流道微針的微流道進行注射，并在電穿孔裝置的電場作用下快速進入細胞內(nèi)部發(fā)揮作用。

多流道微針采用0.25cm²上有10-100根微針；每根微針之間的距離0.1-1mm；多流道微針和藥物儲藏室采用樹脂(ABS)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、明膠(Gelatin)、殼聚糖(chitosan)、淀粉(amylum)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸(PLGA)、透明質(zhì)酸(HA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纖維素(CMC)、絲素蛋白、PDMS、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、甲基丙烯酸化透明質(zhì)酸(MEHA)、聚酰亞胺(PI)材料，工藝選用3D打印、激光加工、澆鑄、熱壓印、注塑等方式制備。

所述的多流道微針針體尖端為小弧狀結(jié)構(gòu)，所述針體為圓錐形狀，所述多流道微針的微流道是直孔。

所述多流道微針針列中0.25cm²上有10-100根微針；所述多流道微針針體高300-800μm；所述多流道微針基底是直徑為200-600μm的圓形形狀；所述多流道微針的孔徑是5-40μm的圓形形狀，所述藥物儲藏室的壁厚為0.2-1mm,深度為0.2-1mm。