[发明专利]一体的微针阵列递送系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求提交于2011年10月12日的美国临时专利申请No.61/546,357的权益，该申请全文以引用的方式并入本文。

背景技术

即使使用经许可的化学增强剂，也只有有限数目的经证实具有治疗价值的分子可以通过皮肤传输。通过皮肤传输分子的主要屏蔽是角质层（皮肤的最外层）。

已公开了包括相对较小结构（有时称为微针或微钉）的阵列的装置以结合治疗剂和其它物质通过皮肤和其他表面递送来使用。通常将装置压贴皮肤以努力刺穿角质层，使得治疗剂和其它物质可以穿过该层并进入下面的组织中。这些装置的微针会在接触角质层时将其刺穿，从而形成多个微观狭缝，微观狭缝用作通道，活性组分的分子可以通过通道被递送到主体内。为了递送活性组分，微针装置可以具有贮存器，用于在将活性组分递送穿过角质层之前以液态形式暂时地保持活性组分。在一些构造中，微针可以为中空的，以提供直接地从贮存器穿过微针的液体流路，以使得能够穿过皮肤递送治疗物质。在替代构造中，可以将活性组分涂布在微针阵列上，并在已穿刺角质层之后将活性组分直接递送穿过皮肤。

可以结合施用装置来使用微针阵列，施用装置能够被若干次地使用或单次使用。微针阵列通常仅用一次，用后即弃。

与施加微针有关的问题包括：将针有效地且一致地插入到皮肤中达期望深度的能力、在给药期间牢靠地保持微针与皮肤正确接触的能力、和施加一致的力以进行递送的能力。

发明内容

本发明提供一种用于递送微针阵列的薄型系统。递送系统包括可以被固定到且暂时地佩戴到患者皮肤上的外壳。耦接到微针阵列的载体组件被容纳在外壳中、靠近施用装置。施用装置可以包括致动器和储能装置。在这些具体实施中，致动器可以相对于外壳运动以触发储能装置，储能装置将接触载体组件的至少一部分且朝向目标表面来驱动阵列。储能装置可以被设计成存储预定量的势能，预定量大于或基本上大于释放能量所必要的能量。在某些实施例中，所释放的势能是“启动”所必要的能量的至少两倍。在递送系统的其它具体实施中，动能可以比驱动能大至少20倍。由于储能装置潜在地能够释放比引起释放所需能量基本上更多的能量，因此施加到皮肤的法向力的量可以被最小化，同时仍产生足够的施加速度。作为另外的结果，可以降低施加到载体组件的力的使用者到使用者的波动。这种波动降低可以导致更一致且可重复的微针刺入。

递送系统的某些具体实施可以在不形成显著的皮肤鼓包（skin dome）且几乎完全不拉伸皮肤或以其它方式干扰到表面的情况下被启动。某些致动器可以构造在装置外壳内，使得在致动器的运动期间使用者不会或几乎不会施加在皮肤的法向上的任何力。尽管沿与皮肤正交的方向的小驱动力可以是启动储能装置所必要的，但在皮肤表面的法向上产生的力可以在外壳内基本相对于彼此起反作用。因此，在皮肤平面的的法向的方向上实际施加到皮肤的力可以为零或接近为零。另外，在这些实施例中，在平行于皮肤平面的方向上产生的力至少被基本上传送到储能装置。因此，致动器的运动功效可以阻止使用者在驱动期间在皮肤的法向的方向上推动装置，从而进一步增加施加的一致性。

在包括储能装置的递送系统实施例中，可以降低施加到阵列的力的波动。在某些先前的递送系统中，增加被传送到微针阵列的能量的量意味着增加由使用者施加的能量的量、或在微阵列到达皮肤之前移动的距离。储能装置被构造成存储了某些量的势能，这种势能可以在将预定量的驱动能传送到装置表面时被释放出来。通过在使用者施加的力和载体组件之间设置储能装置，可以更精密地调节阵列冲击皮肤的速度。上述有益效果可以在易于抓握、易于使用、成本低廉、用后即弃或再次利用的施用装置中实现。

本发明提供一种用于递送微针阵列的一体的系统。在某些具体实施中，系统包括外壳和致动器，外壳中具有腔体，致动器耦接到外壳。包括实心微针阵列的阵列载体组件容纳在腔体中，且储能装置耦接到外壳内部的一部分并与载体组件的至少一部分接触。致动器能够操作以将驱动能在相对于阵列的主平面的方向上供应到储能装置。

在某些实施例中，储能装置能够传送大于驱动能的施加能量。在一些具体实施中，施加能量与驱动能的比率为大于5。在某些实施例中，储能装置包括分岔弹簧。