[发明专利]形成用于生物医疗装置的包括层合物和放置的分隔物的生物相容性通电元件的方法

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日提交的名称为“METHODSANDAPPARATUSTOFORMBIOCOMPATIBLEENERGIZATIONELEMENTSFORBIOMEDICALDEVICES”的美国临时申请62/040178的权益。所述专利申请的内容是可信的并且据此以引用方式并入。

技术领域

本发明描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实例中，形成生物相容性通电元件的方法和设备涉及形成通电元件的分隔物元件。包括阳极、阴极和电解质的活性元件可与所形成的分隔物元件电化学连接并与其相互作用。在一些实例中，该方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。

背景技术

近来，医疗装置的数量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、用于监测和/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装置，该装置与这些装置的尺寸和形状要求以及新型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，通电元件也必须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小的尺寸对各种功能的限定产生了新的且挑战性的环境。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，存在对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的新实例的需要，生物相容性装置的电池元件结构为通电元件的化学组分提供了增强的容纳度，并能更好地控制容纳在通电元件内的化学组分的量。

发明内容

因此，本发明公开了用于形成生物相容性通电元件的方法和设备，由于形成了可大量包含电池化学物质的结构，所以所述方法和设备可提供制造优势。同样，该结构设计也可内控制存在于电池元件中的通电元件数量。

一个整体方面包括形成生物相容性通电元件的方法，该方法包括：接收第一绝缘材料的第一基底膜；接收第二绝缘材料的第二基底膜；在第二基底膜中切出腔以形成间隙隔离层；在第一基底膜中切出腔以形成阴极隔离层，其中腔的边缘限定腔的侧壁；将间隙隔离层的第一表面层合至阴极隔离层的第一表面；通过间隙隔离层中的腔将分隔物或隔膜放置在生物相容性通电元件内；接收阳极膜；将间隙隔离层的第二表面粘附到阳极膜的第一表面上；接收阴极浆料；并将该阴极浆料放置在阴极隔离层中的腔内，其中阴极隔离层中的腔侧壁与所放置的分隔物的表面形成有界的腔来容纳该阴极浆料。

具体实施可包括一个或多个附加特征结构。该方法可另外包括接收阴极接触膜并且将阴极隔离层的第二表面粘附到阴极接触膜的第一表面的至少一部分。该方法还可包括接收第一封装膜并且将第一封装膜粘附到阴极接触膜的第二表面的至少一部分，所述第一封装膜包括其中一层是金属防潮层的膜叠堆。在一些实例中，该方法包括接收第二封装膜并且将第二封装膜粘附到阳极膜的第二表面的至少一部分，所述第二封装膜包括其中一膜层是金属防潮层的膜叠堆。该方法可另外包括将生物相容性通电元件粘附到生物医疗装置的一部分，其中阴极浆料至少部分地由阴极隔离层中的腔侧壁、第一封装膜及第二封装膜容纳。

在一些实例中，该方法可包括如下步骤：将生物相容性通电元件添加至生物医疗装置的插入件上，并将生物相容性通电元件密封在插入件内，其中阴极浆料至少部分地由阴极隔离层的腔侧壁及插入件容纳。该方法的特征还在于所述生物医疗装置为接触镜片。

在一些实例中，该方法可另外包括将电解质制剂添加到分隔物元件上。在这些实例的一些中，该方法可另外包括在放置阴极浆料之前将电解质制剂添加到分隔物元件上的方法。

在一些实例中，该方法的特征可在于阴极浆料中包含二氧化锰。该方法可包括二氧化锰包括电解二氧化锰的实例。在一些实例中，该方法可另外包括处理阴极浆料以移除大颗粒。当处理包括移除大粒子时，其粒度可小于约70微米。在一些实例中，大部分粒子的粒度可小于约25微米。用于移除大颗粒的处理方式可包括球磨。在一些其他实例中，用于移除大颗粒的方法包括喷射研磨。

所述方法可包括第一基底膜是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的实例。

在一些实例中，用于在第一基底膜中切出腔的方法采用激光。