本發(fā)明涉及一種用于將微針貼劑敷貼到皮膚上以用于藥物遞送目的的可穿戴裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種為皮膚張緊和固定提供連續(xù)的保持力并且將微針保持在皮膚中(施加壓力)的可穿戴微針彈簧敷貼器。

背景技術(shù)：

1、微針在無(wú)痛地將藥物遞送到皮膚方面非常有效。由于可溶解微針能夠無(wú)痛地將活性成分精確地遞送到皮膚的目標(biāo)深度，因此可溶解微針近年來(lái)已經(jīng)變得非常流行。由于大多數(shù)生物制劑在通過(guò)口服給藥來(lái)給藥時(shí)可降解，因此可溶解微針提供了有吸引力的給藥途徑以避開(kāi)胃腸道。這些可溶解微針由可溶解基質(zhì)材料(例如，透明質(zhì)酸(ha)、聚(乙烯基聚吡咯烷酮)(pvp)、羧甲基纖維素(cmc)、聚乙烯醇(pva)等)制成。藥物活性成分可以裝載在可溶解微針貼劑中并且通過(guò)微針的溶解給藥到皮膚。為了成功地進(jìn)行藥物的遞送，這些可溶解微針首先必須穿透皮膚，并且然后通過(guò)在皮膚中停留達(dá)一段時(shí)間(舉例來(lái)說(shuō)，幾分鐘到幾小時(shí))而溶解。

2、如先前所提到的，通過(guò)可溶解微針成功遞送藥物存在兩個(gè)先決條件：(1)微針必須穿透皮膚；以及(2)微針必須保留在皮膚中以發(fā)生溶解。由于這些可溶解微針由溶解的聚合物制成，因此自然地，其物理強(qiáng)度和硬度太低而不能引起皮膚穿透。皮膚的粘彈性和可變形性使得可溶解微針的皮膚穿透甚至更難。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些可溶解微針以高速(即，大于1m/s或在1m/s到10m/s之間)敷貼到皮膚時(shí)，其能夠有效地穿透皮膚。我們假設(shè)在高施加速度下時(shí)，皮膚的粘彈性沒(méi)有時(shí)間對(duì)穿透起反應(yīng)，從而導(dǎo)致皮膚被‘冷凍’并且對(duì)于用以穿透的可溶解微針特別脆弱。

3、另外，我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過(guò)在皮膚位點(diǎn)上設(shè)置張力孔來(lái)張緊皮膚位點(diǎn)時(shí)，可溶解微針的皮膚穿透變得非常可靠和一致。這是由于皮膚張緊孔固定并且張緊皮膚，使得當(dāng)微針插入到皮膚中時(shí)皮膚保持靜止和剛性。

4、一旦穿透，為了將可溶解微針保持在皮膚中，必須施加持續(xù)的施加壓力。如果沒(méi)有連續(xù)的施加壓力，則穿透的微針將通過(guò)皮膚的自然彈性行為被推出皮膚。取決于可溶解微針的體積和基質(zhì)材料，其需要3到30分鐘來(lái)溶解，在此期間必須施加連續(xù)的施加壓力。顯然，這種持續(xù)的壓力要求給使用者引起一些不便。

5、lim提交的wo2015/122838a1描述了一種方法，涉及：(a)張緊和固定皮膚；(b)以高速將微針?lè)筚N于張緊的皮膚上；以及(c)在微針在皮膚中溶解的同時(shí)，抵靠著皮膚連續(xù)地保持微針。然而，這種現(xiàn)有技術(shù)要求使用者連續(xù)地保持彈簧敷貼器并且將其抵靠著皮膚按壓，以提供連續(xù)的施加壓力和皮膚張緊力達(dá)一段時(shí)間，如果施加時(shí)間為30分鐘或更長(zhǎng)，這對(duì)使用者來(lái)說(shuō)可以證明是不方便或不切實(shí)際的。這樣的方法只有當(dāng)保持時(shí)間短(舉例來(lái)說(shuō)，幾秒鐘)時(shí)是可行的。因此，提供以上功能但不需要使用者按壓微針貼劑的裝置是高度可期望的。此外，現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)長(zhǎng)形狀沒(méi)有為其穿戴在皮膚上提供人類(lèi)工程學(xué)設(shè)計(jì)。

6、目前存在幾種依賴(lài)于粘合劑將微針貼劑保持在皮膚上的現(xiàn)有技術(shù)裝置。舉例來(lái)說(shuō)，授予3m的us8,267,889b2和us8,758,298b2提供了一種使用柔性膜通過(guò)法向或水平瞬時(shí)力致動(dòng)微針的低輪廓應(yīng)用裝置。由zosano?pharma提交的現(xiàn)有技術(shù)wo2016/017561a1公開(kāi)了一種用于在角質(zhì)層上沖擊微針的裝置。施加瞬時(shí)力以釋放折疊隔膜，所述隔膜突然致動(dòng)微針。這三個(gè)現(xiàn)有技術(shù)采用了由折疊隔膜/柔性膜提供的高速應(yīng)用，但是缺少另外兩個(gè)要求(應(yīng)用壓力和皮膚張緊力)。授予bd的us6,780,171b2公開(kāi)了一種具有用于將敷貼器聯(lián)接到手腕或手臂的條帶的沖擊敷貼器。裝置在貯液器上施加連續(xù)壓力，以用于經(jīng)由中空微針將液體分配到皮膚中。授予medrx的現(xiàn)有技術(shù)us8,579,862b2公開(kāi)了一種凹形敷貼器，當(dāng)被抵靠著皮膚按壓時(shí)，所述敷貼器使皮膚升高以瞬間接觸微針貼劑，使得微針貼劑將經(jīng)由膠帶固定在皮膚上并且轉(zhuǎn)移到皮膚上。值得注意的是，使用粘合裝置將微針保持在皮膚上不會(huì)提供任何持續(xù)的施加壓力。粘合力要將微針貼劑保持在皮膚上，并且當(dāng)存在拆卸力時(shí)，粘合力增加。施加壓力必須從外部施加，或者需要一種創(chuàng)新性方法來(lái)使用粘合力產(chǎn)生持續(xù)的施加壓力(對(duì)粘合力的更多解釋在第二優(yōu)選實(shí)施例的部段中)。

7、以上現(xiàn)有技術(shù)使用沖擊和高速將微針?lè)筚N在皮膚上。其他現(xiàn)有技術(shù)，例如，cosmed的wo2019/146618a1專(zhuān)注于使用條帶上的環(huán)來(lái)固定皮膚。medrx的us11,116953b2公開(kāi)了一種具有移動(dòng)臂的微針?lè)筚N器，所述移動(dòng)臂向外推動(dòng)皮膚以張緊皮膚。所有以上現(xiàn)有技術(shù)都強(qiáng)調(diào)使用高速敷貼微針貼劑，并且依賴(lài)于粘合劑將貼劑保持在皮膚上。這些現(xiàn)有技術(shù)并不旨在提供lim的現(xiàn)有技術(shù)wo2015/122838a1中描述的所有三個(gè)功能性。舉例來(lái)說(shuō)，在敷貼微針貼劑之前不存在皮膚張力或固定，或者不存在持續(xù)的應(yīng)用壓力來(lái)將微針抵靠著皮膚推動(dòng)以防止其從皮膚移去。

8、持續(xù)施加壓力對(duì)于將微針保持在皮膚中以溶解和釋放皮膚中的活性成分是必不可少的。在沒(méi)有這種連續(xù)施加壓力的情況下，皮膚的彈性將要將微針推出，從而導(dǎo)致溶解過(guò)程中斷或不完全。

9、由georgia?tech提交的現(xiàn)有技術(shù)us2017/0050010a1提供了一種基本上使用拇指來(lái)按壓微針貼劑達(dá)20分鐘的微針?lè)筚N器。該現(xiàn)有技術(shù)在沒(méi)有首先張緊皮膚的情況下將微針貼劑抵靠著皮膚敷貼并且連續(xù)地保持。另外，如先前所提到，要求使用者按壓微針貼劑達(dá)20分鐘可能會(huì)導(dǎo)致使用者因缺乏耐心或拇指酸痛而中途放棄。這種現(xiàn)有技術(shù)也缺乏用于有效微針的藥物給藥的高速應(yīng)用和皮膚張緊要求。

10、很明顯，非常需要一種提供了以下所有基本功能性的可穿戴微針彈簧敷貼器：(a)張緊和固定敷貼皮膚位點(diǎn)；(b)在張緊的敷貼皮膚位點(diǎn)上以高速敷貼微針；以及(c)在沒(méi)有使用者干預(yù)的情況下將微針貼劑抵靠著張緊的敷貼皮膚位點(diǎn)連續(xù)地保持達(dá)一段時(shí)間。在我們的上下文中，使用者可以是將微針給藥的人或接收微針的患者。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種提供以下幾種功能性的低輪廓、可穿戴微針彈簧敷貼器(200)：即(a)張緊和固定敷貼皮膚位點(diǎn)；(b)在張緊的敷貼皮膚位點(diǎn)上以高速敷貼微針；以及(c)，在沒(méi)有使用者干預(yù)的情況下將微針在張緊的敷貼皮膚位點(diǎn)上連續(xù)保持達(dá)一段時(shí)間。本發(fā)明公開(kāi)了一種包括微針彈簧敷貼器、將微針彈簧敷貼器緊固到皮膚位點(diǎn)的緊固裝置和用以張緊和固定皮膚以用于有效的皮膚穿透的皮膚張緊孔的可穿戴裝置。本發(fā)明存在兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一個(gè)基于條帶方法，并且第二個(gè)基于膠帶方法。

2、在第一優(yōu)選實(shí)施例中(請(qǐng)參考圖1到圖4)，提供了一種低輪廓、可穿戴微針彈簧敷貼器(200)。敷貼器(200)包括：(a)由皮膚張緊基部(240)和條帶(260)構(gòu)成的可重復(fù)使用的皮膚張緊和固定裝置(220)；以及(b)可附接至皮膚張緊基部(240)的一次性微針彈簧敷貼器(280)。lim的wo2015/122838a1中的保持力通常由使用者提供。在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，我們使用由將條帶(260)緊固在身體周?chē)a(chǎn)生的壓縮力來(lái)產(chǎn)生保持力。

3、在第二優(yōu)選實(shí)施例中(請(qǐng)參考圖7到圖8)，提供了一種低輪廓、一次性可穿戴微針?lè)筚N器(300)。一次性可穿戴微針彈簧敷貼器(300)包括外殼(340)的底部、凸緣(320)、膠帶(360)和底部圓孔(380)。凸緣(320)圍繞外殼(340)的底部設(shè)置，并且膠帶(360)放置在凸緣(320)的頂部上，而不是下面。值得注意的是，膠帶(360)通過(guò)將凸緣(320)夾在自身和皮膚之間而將一次性可穿戴微針彈簧敷貼器(300)緊固到皮膚。這是向可穿戴微針彈簧敷貼器(300)提供連續(xù)保持力的唯一有效方式。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)這樣做，凸緣(320)變成推入到皮膚中的附加剛性空間，由此增加皮膚表面積(即，皮膚張力)并且減少皮膚的體積(即，壓縮壓力或皮膚固定)。在lim的wo2015/122838a1中，保持力垂直向下提供或通常由使用者提供，但是在本發(fā)明的這個(gè)第二優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)粘貼在收緊的皮膚上時(shí)，由膠帶(330)產(chǎn)生壓縮力。