DISPOSITIVOS MICROFABRICADOS PARA LA ENTREGA DE MOLECULAS EN FLUIDOS PORTADORES.

Un dispositivo para la liberación de moléculas del medicamento in vivo comprendiendo un elaborado de medicación teniendo una pluralidad de reservas microfabricadas conteniendo las moléculas para liberación

Dispositivos microfabricados para la entrega de moléculas en fluidos portadores.

Descripción del invento

Este invento relaciona generalmente a dispositivos minimizados para el suministro de moléculas químicas en el fluido portador.

El suministro preciso de lo pequeño, precisa cantidades de uno ó más químicos dentro de un fluido portador que es de gran importancia en muchos y diferentes campos de la ciencia y la industria. Los ejemplos en medicina incluyen el suministro de medicamentos a pacientes utilizando métodos intravenosos, por vía pulmonar ó métodos de inhalación, ó por la liberación de las drogas de los dispositivos del tejido vascular. Los ejemplos en diagnósticos incluyen reagentes de desconexión en los fluidos para conducir ADN ó análisis genéticos, química combinada, ó la detección de una molécula específica en un ejemplo ambiental. Otras aplicaciones que envuelve el suministro de químicos dentro de un fluido transportador incluye el desplazamiento de las fragancias y aromas terapéuticos desde los dispositivos dentro del aire y la desconexión de los agentes del sabor dentro de un líquido para conseguir productos de bebida.

U.S. Patente Nº 5,547,470 a Johnson, et al. desarrolla dispositivos automáticos para el suministro de medicación intravenosa en que los canales de drenaje independientemente emanan medicamentos y fluido. Estos dispositivos y métodos de suministro requiere que los medicamentos sean cuidadosamente pre-mezclados y almacenados en forma de líquido. Una forma de líquido puede, sin embargo, reducir la estabilidad de algunos medicamentos y por consiguiente pueden causar variabilidad indeseable en la concentración del medicamento. Sería deseable para una medida más precisa y más fiable la cantidad de medicación introducida en el fluido portador intravenoso, tanto como el almacenar la medicación en una forma más estable, por ejemplo como un sólido.

U.S. Patente No. 5,972,027 para los descubrimientos de Johson el uso de los poros metálicos estentores como dispositivos de suministro del medicamento. Los dispositivos reportadamente suministraron un medicamento desde la estructura de los poros del estentor al tejido que le rodea. Tales dispositivos, sin embargo, están limitaos al número de medicamentos que ellos pueden suministrar y están severamente limitados en el control de ambos, la proporción y el tiempo de suministro de la medicación, cuando la proporción del suministro está gobernada por la estructura porosa, i.e. la medicación está pasivamente relajada. Sería ventajoso proveer activo y más preciso control sobre el tiempo y la proporción de entrega de una ó más variedad de medicamentos desde los estentores en, por ejemplo, el estentor impuesto de atravesar la circulación de la sangre.

Los sistemas de suministro a través de microchip, se describió en Patentes de Estados Unidos Nº 5,797,898 y Nº 6,123,861 a Santini et al., proveen un significado para controlar ambos la proporción y el tiempo de desconexión de una variedad de moléculas, como las drogas, en cualquiera de ellos una manera continua ó impulsiva. Los dispositivos proveen además un significado para almacenar la química en su forma más estable. Estas patentes se describen, por ejemplo, implantando los dispositivos de microchip por ellos mismos en un paciente para el suministro de la medicación. Sería ventajoso, sin embargo adaptar el preciso control de la desconexión de la molécula provista por estos dispositivos microchip en una variedad de otras utilidades.

Es entonces un objeto del presente invento proveer dispositivos y métodos para una precisa y acertada administración de moléculas en un portador del fluido, como un medicamento en un fluido de suministro intravenoso.

Es más objeto del presente invento proveer dispositivos y métodos para reservar convenientemente las moléculas de forma estable para ser liberadas en el fluido transportador.

Es otro objeto del presente invento los dispositivos del estentor teniendo un preciso control sobre el tiempo y la proporción del suministro de medicamentos.

Más incorporaciones que están definidas son reclamaciones de la 2 a la 21.

Resumen del invento

Un dispositivo está provisto de acuerdo a la reclamación 1.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista perspectiva de un microchip típico dispositivo para el suministro químico.

Las Figuras 2a-e son esquemáticas de las vistas del cruce-seccional de varias estructuras de dispositivos teniendo sustratos formados desde dos porciones de sustrato fabricado que se han unido.

Las Figuras 3a-c son perspectivas de cruce-seccional mostrando la activa liberación de moléculas desde un dispositivo microchip dentro de un portador líquido.

Las Figuras 4a-c son perspectivas de cruce-seccional mostrando un afloramiento de reserva de un dispositivo microchip que está dividido por una aplicación directa de una fuerza mecánica.

Las Figuras 5a-b son perspectivas de cruce-seccional mostrando un afloramiento de reserva de un dispositivo microchip que está dividido por la aplicación de la ultrasonda.

Las Figuras 6a-c son perspectivas de cruce-seccional mostrando una liberación pasiva de moléculas desde un dispositivo microchip dentro de un portador líquido.

Descripción detallada del invento

I. Aparatos de suministro y sistemas

Los sistemas de suministro incluyen uno ó más dispositivos de microchip, como se ha descrito, por ejemplo, aquí y en las patentes de Estados Unidos Nº 5,797,898 y Nº 6,123,861 para Santini et al.. Ver, por ejemplo, Figura 1, que ilustra un dispositivo de típico microchip (10) con sustrato (12), reserva (16), y reserva de emanaciones (14).

A. Dispositivos Microchip

Los dispositivos microchip típicamente incluyen un sustrato teniendo una pluralidad de reservas conteniendo un sistema de liberación que incluye las moléculas a ser liberadas. Los dispositivos de microchip en algunas estructuras además incluyen uno ó más afloramientos de reserva cubriendo las aperturas de la reserva. Estos afloramientos de reserva pueden estar designados y formados desde un material selectivamente permeable a las moléculas, que se desintegra el liberar las moléculas, que se dividen al ser liberadas, ó una combinación por consiguiente. La liberación activa de los sistemas pueden además incluir el control de la instalación y una fuente de poder.

1. El Sustrato

El sustrato contiene la elaboración, moldeado, ó reservas mecanizadas y sirve como el soporte para el microchip. Cualquier material que puede servir como soporte, es viable para grabarse, moldearse, ó maquinarse, y es impermeable a las moléculas a ser suministradas para los fluidos que les rodean, por ejemplo agua, solventes orgánicos, sangre, electrolitos u otras sales, pueden ser usadas como un sustrato. En ejemplos de sustratos materiales se incluyen las cerámicas, semiconductores, y polímeros degradables y no-degradables. Para aplicaciones in vivo como el suministro del medicamento emergente en los fluidos vasculares, un aséptico, se prefiere un material biocompatible. Sin embargo, el tóxico ó sino los materiales no-biocompatibles pueden estar encapsulados en un material biocompatible, como los materiales de polietilenoglicol ó tetrafluoretileno, antes de su uso.

Un ejemplo de uno fuerte, no-degradable, sustrato fácilmente grabable que es impermeable a las moléculas a ser liberadas y la silicona de los fluidos circundantes. Un ejemplo de una clase de fuertes, materiales biocompatibles son los polianhídrido-coimidas descritos en Uhrich et al., "Síntesis y caracterización de polianhídrido-coimidas degradable", Macromoléculas, 28:2184-93 (1995).

El sustrato puede formarse de solamente un material ó puede ser un compuesto ó material multi-laminado, e.g., varios resultados de lo mismo ó materiales de diferentes sustratos que van unidos. Sustratos en multi-porción pueden incluir cualquier número de productos de cerámica, semiconductores, metales, polímeros, u otros materiales de sustrato. Dos ó más dispositivos de microchip completo también pueden estar unidos para formar dispositivos con forma de sustrato multi-porción, como se ilustra por ejemplo en Figuras 2a-e. La Figura 2a, por comparación, muestra un dispositivo de sustrato "unitario" (200), que tiene el sustrato (210), en que las reservas (220) se llena con moléculas para ser liberadas (240). Las reservas (220) están cubiertas por los...

1. Un dispositivo para la liberación de moléculas del medicamento in vivo comprendiendo un elaborado de medicación teniendo una pluralidad de reservas microfabricadas conteniendo las moléculas para liberación.

2. El dispositivo de la reclamación 1, además de comprender un sistema de liberación contenía al menos algunos de los depósitos.

3. El dispositivo de la reclamación 2, donde el sistema de liberación incluye las moléculas del medicamento en forma de líquido puro ó sólido ó en una matriz formada de un material degradable ó material que libera las moléculas del medicamento por medio de la difusión fuera de la desintegración de la matriz.

4. El dispositivo de la reclamación 2, donde el sistema de liberación provee la continua liberación de las moléculas del medicamento desde las reservas.

5. El dispositivo de la reclamación 2, donde el sistema de liberación provee una liberación pulsátil de las moléculas del medicamento desde las reservas.

6. El dispositivo de reclamación 2, donde las moléculas del medicamento está homogéneamente distribuido con el sistema de liberación.

7. El dispositivo de reclamación 2, donde las moléculas del medicamento están heterogéneamente distribuidas dentro del sistema de liberación.

8. El dispositivo de reclamación 2, donde el sistema de liberación comprende un polímero sintético biodegradable.

9. El dispositivo de reclamación 8, donde el polímero sintético biodegradable se selecciona desde el grupo consistente de poliamidas, poliésteres, y poliortos de ésteres.

10. El dispositivo de reclamación 2, donde el sistema de liberación comprende un hidrogel bioerodible.

11. El dispositivo de reclamación 2, donde las reservas están cubiertas por un depósito emergente.

12. El dispositivo de reclamación 11, donde el depósito emergente está formado por un material no-degradable que es permeable a las moléculas del medicamento.

13. El dispositivo de reclamación 11, donde la reserva emergente está formada de un material polimérico.

14. Los dispositivos de reclamación 11, donde los materiales seleccionados para uso como reservas emergentes para dar una variedad de proporciones de deformación, proporciones de disolución ó permeabilidades para permitir la liberación de las moléculas desde diferentes reservas en diferentes tiempos ó proporciones.

15. El dispositivo de la reclamación 11, donde los depósitos emergentes están formados desde un polímero y el grosor del polímero varía para obtener diferentes momentos de liberación desde las distintas reservas.

16. El dispositivo de reclamación 1, donde las moléculas del medicamento comprenden una proteína, un polisacárido, ó un ácido nucleico.

17. El dispositivo de reclamación 1, donde las moléculas del medicamento comprenden un agente anti-inflamatorio.

18. El dispositivo de reclamación 1, donde las moléculas de la medicación comprenden un agente quimioterapéutico.

19. El dispositivo de reclamación 1, donde el preparado médico es un elaborado cardiovascular.

20. El dispositivo de reclamación 1, donde el medicamento es un medicamento antirresinoso.

21. El dispositivo de reclamación 1, donde las reservas microfabricadas están formadas por la elaboración, moldeado, ó mecanización.