[发明专利]一种利用环状电极的眼部离子电渗透药物输送设备及方法

说明书

本发明公开了一种眼部离子电渗透药物输送的装置及方法。该装置包括信号发生模块、功率放大模块、环状电极。将环状电极放在眼睑之下、巩膜之上，调节电渗透所用的电压波形，所选波形被功率放大器放大之后，加载到环形电极之上，进行电渗透药物输送。利用这种电渗透的柔性器件，离子通过巩膜渗透进入眼球内部，减少了对角膜的伤害，操作简单方便，也提升了效率，有更好的电渗透效果。

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电渗透药物输送设备及方法。

背景技术

随着我国社会的发展和科技的进步，很多眼后段疾病的治疗越来越被受到大家的重视。但由于眼部的特殊生理结构，眼后段疾病治疗一直是眼科领域的难题。侵入性的药物输送是常见的方法，但其持续时间短，无法达到有效药物浓度，同时也会对眼球造成破坏并引发感染，因此更理想的办法是能够用给药装置让药物渗透到需要的位置。但由于眼组织的渗透性并不好，以及存在一些生物结构的阻挡，药物渗透效果较差，因此，很多情况下会通过电场作用来加强渗透的效果，即通过离子电渗透法(Iontophoresis)进行药物输送。

离子电渗透是一种离子流在电场力的驱动下在介质中有向扩散的物理过程。这一现象，直接或间接地构建了一种在电场力作用下主动转运物质的方法。该方法是由singh和Maibanch于1994年定义，指用加电方式，使可溶盐的离子进入人体组织，用以治疗。其本质上利用的是电荷“同性相斥异性相吸”的基本原理，作用原理包括电迁移作用和电渗作用两种机制。电迁移作用即带电粒子在电场中运动，带电粒子或者被电离物质会在正极(对于阳离子)或负极(对于阴离子)的作用下(即离子电渗透作用)更容易进入组织；电渗作用是由于离子吸附作用使得液体整体带电，在电场中液体沿着一定方向移动，带动液体中的离子和分子一起运动。

眼部离子电渗透药物输送，它已经作为一种非侵入式药物输送的安全手段，所作用的药物包括离子和带电大分子，促进药物进入难以自由渗透进入的眼部组织，以及通过生物屏障。这种离子输送技术的方法也在眼部疾病的诊断和治疗中都有重要意义。

对于传统眼部离子电渗透装置是一种杯状装置，通常用吸环固定在角膜上，杯中装有液态药物，金属电极被延长伸入溶液中来提供电流。这类“眼杯”装置在研究中也有过很多改进，但是很多装置在药物输送过程中，让离子透过了较大面积的眼球表面。有时候，药物中的离子可能损伤敏感的角膜或巩膜，比如锰离子(Mn²⁺)可以作为一种示踪性药物用于探测视神经损伤，但是在渗透过程中如果穿过角膜就会产生一定的伤害。此外，眼杯本身也容易损伤眼球表面；另一种常用的药物输送装置是把药溶在凝胶里面，并用凝胶作为一部分导电体进行药物输送。这类装置虽然不需要吸附在角膜上，减小了对眼睛的损伤，但是输送面积仍然偏大。此外，这些装置中有的需要一直借助外力按压在眼睛上，有的针形电极形成的电场均匀性不够好，还有的结构比较复杂。

发明内容

为解决上述相关技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种眼部离子电渗透药物输送的设备。

本发明提供了一种眼部离子电渗透药物输送的给药装置，包括：信号发生模块，用于发射信号源，采用不同的脉冲、不同波形的电压给眼部进行药物输送；功率放大模块，用于将所述获取到的信号进行功率的放大；环形电极，用于对与该电极接触的巩膜部分进行电渗透。该环形电极先采用柔性电路板加工的环形片状电极，并通过热塑法加工，使其带有一定的曲率，能够与巩膜形状较为吻合。

该电极通常为一次性使用的低成本电极。电极为柔性基底或能够与巩膜和/或眼睑贴合的具有生物兼容性的PI衬底。

优选地，所述电极的电极材料为导电材料。

优选地，所述电极的电极材料为具有生物兼容性的导电材料，比如金，铂。

优选地，所述环形电极外直径为9～15毫米，内直径为10～20毫米。具体根据不同人巩膜的形状进行定制。