[发明专利]用于可控地释放预定量物质的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于可控地释放预定量物质的设备。本发明进一步涉及用于从隔室可控地释放预定量物质的方法。

背景技术

在许多不同的科学和工业领域中，向载流体中精确输送少的精确量的一种或多种化学制品极其重要。在医学中的例子包括利用静脉注射方法、肺部法或吸入方法或者通过从血管支架设备释放药物来给病人输送药物。在诊断学中的例子包括向流体中释放反应来进行DNA或基因分析、组合化学、或环境样品中的特定分子检测。涉及向载流体中输送化学制品的其它应用包括从设备向空气中释放香气和治疗用香味(therapeutic aromas)，以及向液体中释放调味剂来制备饮品。

用于控制释放预定量的物质的设备已普遍公知。例如，美国专利申请US 2004/0034332 A1公开了一种用于控制药物输送的可植入设备，该设备包括带有贮存器的微芯片，该贮存器含有要被释放的分子。该微芯片设备包括基板、位于该基板中的至少两个贮存器、以及贮存器盖，其中所述至少两个贮存器含有要被释放的分子，贮存器盖设置在该贮存器的一部分之上或设置在该贮存器的一部分内并且位于分子上方，从而通过经由贮存器盖扩散或者在贮存器盖发生分解或破裂后扩散来可控制地从该设备释放这些分子。单个微芯片的每个贮存器都含有可被独立地释放的不同分子。现有设备的一个缺点在于：每个贮存器都直接接触电极，其中所述电极用于通过施加电流来电气破坏密封层或盖，并释放药物。现有技术系统的缺点在于：每个隔室或每个贮存器都需要一个外部电连接，其中药物是从隔室或贮存器中释放出来的。这严重地限制了单个设备上能够设置的隔室的数量，原因在于所有电连接都需要空间令人难以接受。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于可控地释放预定量物质的设备，它具有增加了数量的贮存器或隔室，而无需为每个独立受控的隔室提供一个或多个外部电连接。

上述目的由根据本发明的用于可控地释放预定量物质的设备和方法来实现。根据本发明的第一实施例，该设备包括位于基板中的第一数量的隔室，每个隔室由至少一个释放机构关闭，并且该设备进一步包括第二数量的激励触点，用于通过在所述第二数量的激励触点中的至少第一激励触点与第二激励触点之间施加激励信号，来释放所述第一数量的隔室中的一个隔室中的物质，其中所述第一数量大于所述第二数量，并且每个激励触点包括位于基板中或基板上的至少一个导体路径，用于电连接至少一个隔室，并且所述激励触点在基板中或基板上形成网状结构。

上述目的由根据本发明的用于可控地释放预定量物质的设备和方法来实现。根据本发明的第二实施例，该设备包括位于基板中的第一数量的隔室，每个隔室由至少一个释放机构关闭，并且该设备进一步包括第二数量的激励触点，用于通过在所述第二数量的激励触点中的至少第一激励触点与第二激励触点之间施加激励信号，来释放所述第一数量的隔室中的一个隔室中的物质，其中所述第一数量大于所述第二数量，并且每个激励触点包括位于基板中或基板上的至少一个导体路径，用于电连接至少一个隔室，并且取决于所述第一激励触点与所述第二激励触点之间的激励信号，激励一个隔室。

根据本发明的这两个实施例的装置的优点在于：它可以基于多个独立的药物释放隔室来实现一种可控输送物质或药物的系统，其中隔室的数量与激励触点的数量相比非常高，并且降低了控制要求和制造要求，并由此降低了设备的成本。根据现有技术，隔室的数量极大地受到需要通过连接线来逐个接触每个隔室的限制，或者可选地，隔室的数量极大地受到控制逻辑成本的限制，并且制造成本相当高。下文所谈到的激励触点的网状布置或结构用于一种布置，其中在每一个激励触点之间潜在设置至少一个释放机构。

本发明的这两个实施例的另一优点在于应用，例如，可以制造外用药物输送系统(贴片(patch))，可植入的药物输送系统或口服药物输送系统(e-pill)。根据本发明的药物输送系统可以用于输送单种药物，但是也可以有利地应用到从相同布置的隔室或相同的设备施加几种不同药物的系统。

并且，有利的是：根据本发明的所有实施例，可以对想要激活的释放机构是否被真正激活进行验证，即对释放机构是否被打开来释放物质进行验证。在将膜或封闭盖作为释放机构的情况下，该打开或释放也被称为膜或封闭盖的“爆裂”。