[发明专利]介入式药物递送系统及相关方法

说明书

联邦政府资助研究或开发

本公开部分地在美国政府资助下完成，该资助的合同号为CHE-9876674，由美国国家科学基金会和技术中心授予。美国政府拥有本公开的某些权利。

背景

发明领域

本发明的实施方案涉及介入式药物递送系统，更具体地，涉及在体内帮助将各种负荷物诸如治疗剂递送至体内组织的目标位点的系统，以及涉及与此相关的方法，其中所述系统施加电场以便驱动负荷物通过组织，如在电离子透入途径中那样。

相关技术的说明

现已存在许多用于将药物和治疗剂递送至身体的技术。传统的给药方法包括例如口服给药、局部给药、静脉内给药和肌内、皮内和皮下注射。除了局部给药外(其允许向特定身体区域局部递送治疗剂)，上述药物递送方法通常导致所述药剂遍布全身的全身递送。因此，对于将药物和治疗剂局部靶向到特定身体组织而言，这些递送方法不是最佳的。

因此，人们已开发了其他的方法诸如血管内医疗装置、基于经自然腔道内镜手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery)(NOTES)的装置和电离子透入法，以便使将治疗剂局部靶向到特定体内组织。电离子透入法是使用电流来加强带电分子穿过或通过组织的运动的递送形式。电离子透入法通常定义为这样的非侵入性方法：使用少量电荷施加到含有以类似方式带电的活性剂及其载体的电离子透入室上，通过排斥性电动势经皮肤驱动高浓度的带电物质(通常为治疗剂或生物活性剂)。在一些情况下，一个或两个室填充了含有活性成分及其溶剂(称为载体)的溶液。带正电荷的室(阳极)排斥带正电荷的化学品进入皮肤或其他组织，而带负电荷的室(阴极)排斥带负电荷的试剂进入皮肤或其它组织。不像传统的经皮肤给药方法(这类方法涉及治疗剂的被动吸收)，电离子透入法依靠电场内的主动运输。在电场的存在下，电迁移和电渗是物质运输中的主导动力。作为例子，在经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)中，电离子透入法已经被用于治疗扩张的血管，并由此限制或预防再狭窄。在PTCA中，在局部麻醉下将导管插入心血管系统，然后使可膨胀球囊部分膨胀以便压缩动脉粥样硬化和扩张动脉腔。

通过电离子透入法递送药物或治疗剂避免了首过药物代谢——与口服给药治疗剂有关的重要缺点。当药物被口服并从消化道吸收入血液时，含有该药物的血液在进入脉管系统(在那里它将被递送至待治疗的组织)之前首先通过肝脏。然而，大部分口服摄入的药物在有机会对身体发挥药理作用之前可能被代谢灭活。而且，人们希望完全避免全身递送以便实现局部高剂量同时避免在其他地方的潜在副作用，其中局部递送合乎局部病症的需要。能实现局部放置治疗剂的现有医疗装置技术无法提供将治疗剂包埋/固定在有关组织中的可能。

因此，希望提供改进的系统和方法，以将各种药物和治疗剂选择性地和局部地靶向递送至体内组织，并在体内将此类负荷物固定于有关组织中。

发明内容

本发明的方面满足以上和其他的需要，在一个实施方案中，本发明提供递送系统，具体地提供用于将药物局部递送至体内组织的目标位点的递送系统。所述递送系统包括适合放置在体内组织的目标位点附近的源电极。对电极与所述源电极电连通。所述对电极设计成用来与所述源电极配合以便在所述目标位点附近形成局部电场。可以使用电极部署装置并且所述电极部署装置设计成用来在体内将所述源电极和所述对电极中的至少一个插入到所述体内组织的目标位点附近。贮槽(reservoir)能与所述局部电场相互作用。所述贮槽设计成用来携带负荷物，所述负荷物在曝露于所述源电极和所述对电极之间形成的局部电场时能被递送至所述目标位点。在一些方面，能远距离地用所述负荷物填充所述药物贮槽。

另一个方面提供将负荷物递送至体内组织的目标位点的方法。此类方法包括使用电极部署装置在体内将源电极安置在体内组织的目标位点附近，和安置与所述源电极电连通的对电极，其中所述对电极设计成用来与所述源电极配合以便在所述目标位点附近形成局部电场。所述方法还包括安置贮槽以便所述贮槽能与所述局部电场相互作用。所述贮槽设计成用来携带负荷物，所述负荷物在曝露于所述源电极和所述对电极之间形成的局部电场时能被递送至所述目标位点。在一些方面，能远距离地用所述负荷物填充所述药物贮槽。所述方法还包括在所述源电极和对电极之间施加电压以便形成电场，由此将至少一部分所述负荷物递送至所述目标位点。