[发明专利]用于药物递送的具有二氧化钛纳米管膜的装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月5日提交的第61/566,810号美国临时申请的优先权，该申请以整体形式并入本文用于所有目的。

发明背景

当前可注射的药物递送疗法具有使人衰弱的副作用，其显著降低患者的生活质量。举例而言，接受用于肝炎C(HCV)的干扰素-α(IFN-a)治疗的患者报告了他们的治疗的副作用如此严重，以至于他们通常不能工作。由于许多包含IFN-a的注射疗法使人衰弱的作用，因此患者通常未按规定进行治疗，直至疾病的损伤作用变得严重，例如患有HCV的患者的急性肝脏炎症。患者被要求向其注射他们已知会使其数日内感到病得很重的物质。因此，患者不愿按规定进行他们的治疗，并且一些患者过早停止治疗，负面影响他们的治疗。来自干扰素疗法的许多副作用与注射后即刻的药物浓度迅速上升有关。理想地，IFN-α会以恒定速率进入患者，由此减少副作用。在可植入的二氧化钛纳米多孔膜方面的最新进展已产生用于控制大分子释放的新颖方法，消除了与注射相关的浓度迅速上升。此外，皮下植入装置可以增加患者的依从性，由此增加治疗效能，同时降低副作用。令人惊讶地，本发明满足此类及其他需求。

发明简述

在一实施方案中，本发明提供了具有适于植入的胶囊的装置。所述装置还包括由所述胶囊封装的储库，其中所述储库适于包含治疗剂。所述装置还包括在钛基材上的二氧化钛纳米管膜，其中所述钛基材与所述胶囊连接，以使所述钛基材与所述储库接触，其中所述二氧化钛纳米管膜包括与所述储库流体接触的多个二氧化钛纳米管。所述装置使所述多个二氧化钛纳米管为所述治疗剂从所述储库离开的唯一扩散路径。

在另一实施方案中，本发明提供了制备二氧化钛纳米管膜的方法，所述方法包括在阳极氧化条件下于钛基材的第一侧面上生长多个二氧化钛纳米管，以使每一纳米管的第一末端闭合并与所述钛基材连接，并且每一纳米管的第二末端是开放的。所述方法还包括在足以打开第一组所述二氧化钛纳米管的所述第一末端的条件下于与所述第一侧面相对的侧面上蚀刻所述钛基材，由此制备所述二氧化钛纳米管膜。

在另一实施方案中，本发明提供了通过以上方法制备的二氧化钛纳米管膜。

在另一实施方案中，本发明提供了在钛基材上具有多个二氧化钛纳米管的二氧化钛纳米管膜，其中每一纳米管具有第一末端和第二末端，以使第一组所述二氧化钛纳米管的所述第一末端和第二末端均为开放的。

附图简述

图1示出本发明装置的一个实施方案，所述装置具有胶囊(100)、由胶囊封装的储库(110)、与储库接触的二氧化钛纳米管膜(120)，其中二氧化钛纳米管膜在钛基材(130)上，并且其中二氧化钛纳米管膜包括多个二氧化钛纳米管(121)。

图2示出在固定装置底座上的用于纳米管制造的室。

图3示出室，其中阴极插入该室的凹槽中。

图4示出室，其中阳极插入该室底座的孔中且阳极的衬垫侧留在该室中。

图5示出室，其中放置盖子，使圆柱排列特征在该室内。

图6示出本发明方法的示意图，包括准备钛基材(CP等级1或2)，从其中生长二氧化钛纳米管，然后蚀刻该钛基材以暴露二氧化钛纳米管膜。

图7示出本发明装置的另外细节，包括在钛基材上的二氧化钛纳米管膜，以及钛基材与储库的激光焊接，以使用于释放储库内含物的唯一通道是经由二氧化钛纳米管膜。

图8示出在本发明方法中制造的二氧化钛纳米管，包括纳米管底部(A)，示出约60微米长度的纳米管的侧视图(B)和纳米管顶部(C)。

发明详述

I.概述

本发明提供了用于递送治疗剂的药物递送装置，其具有在钛基材上形成二氧化钛纳米管膜的多个二氧化钛纳米管。首先通过在钛基材上生长二氧化钛纳米管，然后蚀刻钛基材的背侧、即没有纳米管的侧面，直至暴露第一组二氧化钛纳米管的纳米管内部，从而制造该二氧化钛纳米管膜。二氧化钛纳米管膜可以还包括第二组二氧化钛纳米管，其中二氧化钛纳米管的第一末端保持闭合。二氧化钛纳米管的窄直径控制药物递送装置中治疗剂的释放，因为二氧化钛纳米管是用于从该装置扩散出去的唯一路径。治疗剂的释放速率可以为零级。

II.定义

“治疗剂”是指能提供治疗反应的任何作用剂，例如药物或生物制品。

“二氧化钛纳米管膜”是指在钛基材上的二氧化钛纳米管的阵列，其中至少一部分的二氧化钛纳米管在两末端均是开放的，并且能够使液体或固体从膜的一侧经过二氧化钛纳米管扩散至另一侧。