[发明专利]用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2014年8月21日提交的美国临时申请62/040178的权益。

背景技术

1.技术领域

本发明描述了用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法。在一些实例中，用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法的使用领域可包括任何需要能量的生物相容性装置或产品。

2.相关领域描述

近来，医疗装置的数量开始快速增长并且其功能不断完善。这些医疗装置可包括例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、接触镜片、输注泵和神经刺激器。前述许多医疗装置的功能增加和性能增强已经理论化并得以发展。然而，为了实现在理论上所说的增加的功能，这些装置中的许多现在都需要自备式通电机构，该机构与这些装置的尺寸和形状要求以及新通电部件的能量要求相容。

一些医疗装置可包括诸如半导体器件的电气部件，这些部件执行多种功能并且可以结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而，此类半导体部件需要能量，因此，通电元件也应该优选地被包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的外形和相对较小的尺寸可为各种功能的限定产生挑战性的环境。在许多实例中，重要的是提供安全、可靠、紧凑和高性价比的装置来为生物相容性装置内的半导体部件供电。因此，需要形成用于植入生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件，在生物相容性装置中的这些毫米或更小尺寸的通电元件结构在保持生物相容性的同时也提供了增强的功能。

另外，可能需要保护这些通电元件，使其免受周围环境影响，以便维持其功能和性能。这可能包括使流体流入或流出通电元件。举例来说，置于接触镜片中的生物相容性电池可能会暴露于泪液，从而可能导致流体与阳极和阴极接触，最终缩短电池寿命。因此，需要保护通电元件，使其免受外部环境影响。

发明内容

因此，本发明公开了用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法，其在维持生物相容性通电元件所需的生物相容性、性能和功能的同时提供电化学和生物相容性优点。

一个总体方面包括由能够密封的聚合物膜包封的生物相容性通电元件。可以对该能够密封的聚合物膜进行处理，以便用其自身形成密封，且与生物相容性通电元件之类的元件一起形成密封。另外，该能够密封的聚合物膜可以围绕通电元件形成包封件，同时保持生物相容性通电元件内的腔结构。生物相容性通电元件可包括：第一集流体和第二集流体、阴极、阳极、电解质以及包括腔的层状结构。

生物相容性通电元件的具体实施可具有以下特征中的一种或多种。能够密封的聚合物膜可包含聚丙烯。能够密封的聚合物膜可以通过焊接方式处理。能够密封的聚合物膜还可利用粘合剂粘附到生物相容性通电元件。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性通电元件内容纳的分隔物。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性通电元件内容纳的分隔物架。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性通电元件的集流体。生物相容性通电元件可用于生物医疗装置中。生物医疗装置可以是眼科装置。眼科装置可以是接触镜片。

另一个总体方面包括用于包封生物相容性通电元件的方法，其中该方法包括：获得能够密封的第一聚合物膜；将第一集流体放置在能够密封的第一聚合物上；将第一电极放置在第一集流体上；将分隔物架放置在第一集流体上，其中使分隔物架包围第一电极，并且其中分隔物架在层状结构内生成限定的腔；将分隔物放置在分隔物架上，其中使分隔物在腔内围住第一电极；将第二电极放置在分隔物上；将能够密封的第二聚合物放置在第二集流体上；以及将能够密封的第一聚合物和第二聚合物密封到一起，以形成密封的且包封的通电元件。生物相容性通电元件可包括：第一集流体和第二集流体、阴极、阳极、电解质以及包括腔的层状结构。