[发明专利]可控力度和深度的便携式微针经皮给药辅助装置

说明书

本发明公开了一种可控力度和深度的便携式微针经皮给药辅助装置，包括柱形腔体及由下而上依次设置在柱形腔体中的微针阵列调节组件，第一活塞，弹性部件，第二活塞以及力度调节旋钮；微针阵列调节组件由微针阵列支架和同轴嵌套在微针阵列支架外侧的微针保护套组成，微针保护套可相对于微针阵列支架上下移动并固定；微针阵列支架下端与柱形腔体一端齐平且设置有用于连接微针阵列的接口，上端与第一活塞连接，弹性部件位于第一活塞与第二活塞之间并与两个活塞同轴嵌套；力度调节旋钮位于柱形腔体最上端部分，同轴镶嵌于腔体内与腔体配合，并与第二活塞相接触。本发明的微针辅助装置适合微结构上的应力调控，便携，可反复使用，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医学工程技术领域，更具体地，涉及一种可控力度和深度的便携式微针经皮给药辅助装置。

背景技术

经皮给药是一种新兴的药物传输途径，可以避免药物在消化系统的损耗和副作用，并且可以局部地释放药物。分子透过皮肤传输的主要屏障是角质层（皮肤的最外层）。为了提高皮肤最外层（如角质层）的渗透性或孔隙度从而增强透过或进入这些层递送药物的能力，已经提出了多种不同的皮肤处理方法。角质层是由脂质域分隔的致密角质化细胞残留物的复合结构。角质层由角质化细胞形成，其中大部分是失去其细胞核并成为角质细胞的表皮细胞。这些死细胞构成角质层，角质层厚度仅为约10～30微米，可保护人体免受外源性物质的侵入以及内源性液体和溶解分子的向外迁移。

各种皮肤处理方法包括使用微针、激光消融、射频消融、热消融、超声波导入、电离子透入或它们的组合。激光消融处理法是利用激光作用在固体表面使之气化，从而移除面物质，相比于普通手术措施，有无切口，无创伤，不易复发等优点，但需要较专业的设备，且受地点限制，设备体积大。射频消融是利用高频震动改变生物体液中离子运动使之与其他微粒相互碰撞产生生物热达到杀死温度敏感细胞（如肿瘤组织，癌细胞等）的作用。一般用于治疗心律失常，妇科疾病，腰腿痛等较大范围局部病症，难以实现小范围或特定部位的定向治疗。热消融与射频消融类似，也是通过对生物组织的局部加热，以消除癌细胞或坏死组织，但它的原理用的是微波加热以改变水分子极性形成交变电场，常用于治疗肿瘤及肝癌。超声波导入多用于美容，利用超声波素进皮肤新陈代谢，加快细胞活化功能，使皮肤更容易吸收美容药品，但其作用时间相对要长，且长期接受超声对人体也可能有一定危害。电离子透入也是现代医学美容的一项新技术，利用直流电使药物离子进入人体，在释放到血液以达到治疗效果，可用于治疗急性中度至重度的术后痛。

已公开的微针阵列辅助穿刺的装置，以结合治疗剂和其他物质透过皮肤和其他表面的递送来使用。通常将所述装置向着皮肤挤压以试图刺穿角质层，使得治疗剂和其他物质能够按顺序或同时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该通道被递送到主体中。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，以使得能够透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，并在穿刺角质层之后将活性组分直接透过皮肤递送。

利用微针装置需要考虑到微针施用力度和深度的控制，由过往文献数据，经由微电机系统（MEMS）技术的光刻和蚀刻工艺制备的微针阵列要插入皮肤所需穿透压力可低至8～10N，而穿透深度由微针高和所用压力共同决定，若是控制不当，所用压力低于穿透所需最小压力，微针无法穿透皮肤角质层以达到给药部位；压力过大，则可能导致微针穿刺深度过深损害皮肤深层部位给患者产生疼痛，增加痛苦，甚至使得微针断裂或失效，造成给药失败或对人体的伤害，因而施力控制及穿刺深度控制对微针给药尤为重要。

在现有技术中，通过一些精度很高的机械微加工器具可以实现这种微结构力的控制，但实施起来会需要耗费大量时间经费，且需要专业技术要求，不适合推广实用。

发明内容