一种可穿戴微针弹簧敷贴器的制作方法

本发明涉及一种用于将微针贴剂敷贴到皮肤上以用于药物递送目的的可穿戴装置。更具体地，本发明涉及一种为皮肤张紧和固定提供连续的保持力并且将微针保持在皮肤中(施加压力)的可穿戴微针弹簧敷贴器。

背景技术：

1、微针在无痛地将药物递送到皮肤方面非常有效。由于可溶解微针能够无痛地将活性成分精确地递送到皮肤的目标深度，因此可溶解微针近年来已经变得非常流行。由于大多数生物制剂在通过口服给药来给药时可降解，因此可溶解微针提供了有吸引力的给药途径以避开胃肠道。这些可溶解微针由可溶解基质材料(例如，透明质酸(ha)、聚(乙烯基聚吡咯烷酮)(pvp)、羧甲基纤维素(cmc)、聚乙烯醇(pva)等)制成。药物活性成分可以装载在可溶解微针贴剂中并且通过微针的溶解给药到皮肤。为了成功地进行药物的递送，这些可溶解微针首先必须穿透皮肤，并且然后通过在皮肤中停留达一段时间(举例来说，几分钟到几小时)而溶解。

2、如先前所提到的，通过可溶解微针成功递送药物存在两个先决条件：(1)微针必须穿透皮肤；以及(2)微针必须保留在皮肤中以发生溶解。由于这些可溶解微针由溶解的聚合物制成，因此自然地，其物理强度和硬度太低而不能引起皮肤穿透。皮肤的粘弹性和可变形性使得可溶解微针的皮肤穿透甚至更难。经研究发现当这些可溶解微针以高速(即，大于1m/s或在1m/s到10m/s之间)敷贴到皮肤时，其能够有效地穿透皮肤。我们假设在高施加速度下时，皮肤的粘弹性没有时间对穿透起反应，从而导致皮肤被‘冷冻’并且对于用以穿透的可溶解微针特别脆弱。

3、另外，我们还发现当通过在皮肤位点上设置张力孔来张紧皮肤位点时，可溶解微针的皮肤穿透变得非常可靠和一致。这是由于皮肤张紧孔固定并且张紧皮肤，使得当微针插入到皮肤中时皮肤保持静止和刚性。

4、一旦穿透，为了将可溶解微针保持在皮肤中，必须施加持续的施加压力。如果没有连续的施加压力，则穿透的微针将通过皮肤的自然弹性行为被推出皮肤。取决于可溶解微针的体积和基质材料，其需要3到30分钟来溶解，在此期间必须施加连续的施加压力。显然，这种持续的压力要求给使用者引起一些不便。

5、lim提交的wo2015/122838a1描述了一种方法，涉及：(a)张紧和固定皮肤；(b)以高速将微针敷贴于张紧的皮肤上；以及(c)在微针在皮肤中溶解的同时，抵靠着皮肤连续地保持微针。然而，这种现有技术要求使用者连续地保持弹簧敷贴器并且将其抵靠着皮肤按压，以提供连续的施加压力和皮肤张紧力达一段时间，如果施加时间为30分钟或更长，这对使用者来说可以证明是不方便或不切实际的。这样的方法只有当保持时间短(举例来说，几秒钟)时是可行的。因此，提供以上功能但不需要使用者按压微针贴剂的装置是高度可期望的。此外，现有技术的细长形状没有为其穿戴在皮肤上提供人类工程学设计。

6、目前存在几种依赖于粘合剂将微针贴剂保持在皮肤上的现有技术装置。举例来说，授予3m的us8,267,889b2和us8,758,298b2提供了一种使用柔性膜通过法向或水平瞬时力致动微针的低轮廓应用装置。由zosano pharma提交的现有技术wo2016/017561a1公开了一种用于在角质层上冲击微针的装置。施加瞬时力以释放折叠隔膜，所述隔膜突然致动微针。这三个现有技术采用了由折叠隔膜/柔性膜提供的高速应用，但是缺少另外两个要求(应用压力和皮肤张紧力)。授予bd的us6,780,171b2公开了一种具有用于将敷贴器联接到手腕或手臂的条带的冲击敷贴器。装置在贮液器上施加连续压力，以用于经由中空微针将液体分配到皮肤中。授予medrx的现有技术us8,579,862b2公开了一种凹形敷贴器，当被抵靠着皮肤按压时，所述敷贴器使皮肤升高以瞬间接触微针贴剂，使得微针贴剂将经由胶带固定在皮肤上并且转移到皮肤上。值得注意的是，使用粘合装置将微针保持在皮肤上不会提供任何持续的施加压力。粘合力要将微针贴剂保持在皮肤上，并且当存在拆卸力时，粘合力增加。施加压力必须从外部施加，或者需要一种创新性方法来使用粘合力产生持续的施加压力(对粘合力的更多解释在第二优选实施例的部段中)。

7、以上现有技术使用冲击和高速将微针敷贴在皮肤上。其他现有技术，例如，cosmed的wo2019/146618a1专注于使用条带上的环来固定皮肤。medrx的us11,116953b2公开了一种具有移动臂的微针敷贴器，所述移动臂向外推动皮肤以张紧皮肤。所有以上现有技术都强调使用高速敷贴微针贴剂，并且依赖于粘合剂将贴剂保持在皮肤上。这些现有技术并不旨在提供lim的现有技术wo2015/122838a1中描述的所有三个功能性。举例来说，在敷贴微针贴剂之前不存在皮肤张力或固定，或者不存在持续的应用压力来将微针抵靠着皮肤推动以防止其从皮肤移去。

8、持续施加压力对于将微针保持在皮肤中以溶解和释放皮肤中的活性成分是必不可少的。在没有这种连续施加压力的情况下，皮肤的弹性将要将微针推出，从而导致溶解过程中断或不完全。

9、由georgia tech提交的现有技术us2017/0050010a1提供了一种基本上使用拇指来按压微针贴剂达20分钟的微针敷贴器。该现有技术在没有首先张紧皮肤的情况下将微针贴剂抵靠着皮肤敷贴并且连续地保持。另外，如先前所提到，要求使用者按压微针贴剂达20分钟可能会导致使用者因缺乏耐心或拇指酸痛而中途放弃。这种现有技术也缺乏用于有效微针的药物给药的高速应用和皮肤张紧要求。

10、很明显，非常需要一种提供了以下所有基本功能性的可穿戴微针弹簧敷贴器：(a)张紧和固定敷贴皮肤位点；(b)在张紧的敷贴皮肤位点上以高速敷贴微针；以及(c)在没有使用者干预的情况下将微针贴剂抵靠着张紧的敷贴皮肤位点连续地保持达一段时间。在我们的上下文中，使用者可以是将微针给药的人或接收微针的患者。

技术实现思路

1、本发明涉及一种提供以下几种功能性的低轮廓、可穿戴微针弹簧敷贴器(200)：即(a)张紧和固定敷贴皮肤位点；(b)在张紧的敷贴皮肤位点上以高速敷贴微针；以及(c)，在没有使用者干预的情况下将微针在张紧的敷贴皮肤位点上连续保持达一段时间。本发明公开了一种包括微针弹簧敷贴器、将微针弹簧敷贴器紧固到皮肤位点的紧固装置和用以张紧和固定皮肤以用于有效的皮肤穿透的皮肤张紧孔的可穿戴装置。本发明存在两个优选实施例，第一个基于条带方法，并且第二个基于胶带方法。

2、在第一优选实施例中(请参考图1到图4)，提供了一种低轮廓、可穿戴微针弹簧敷贴器(200)。敷贴器(200)包括：(a)由皮肤张紧基部(240)和条带(260)构成的可重复使用的皮肤张紧和固定装置(220)；以及(b)可附接至皮肤张紧基部(240)的一次性微针弹簧敷贴器(280)。lim的wo2015/122838a1中的保持力通常由使用者提供。在本发明的这个优选实施例中，我们使用由将条带(260)紧固在身体周围所产生的压缩力来产生保持力。

3、在第二优选实施例中(请参考图7到图8)，提供了一种低轮廓、一次性可穿戴微针敷贴器(300)。一次性可穿戴微针弹簧敷贴器(300)包括外壳(340)的底部、凸缘(320)、胶带(360)和底部圆孔(380)。凸缘(320)围绕外壳(340)的底部设置，并且胶带(360)放置在凸缘(320)的顶部上，而不是下面。值得注意的是，胶带(360)通过将凸缘(320)夹在自身和皮肤之间而将一次性可穿戴微针弹簧敷贴器(300)紧固到皮肤。这是向可穿戴微针弹簧敷贴器(300)提供连续保持力的唯一有效方式。这是因为通过这样做，凸缘(320)变成推入到皮肤中的附加刚性空间，由此增加皮肤表面积(即，皮肤张力)并且减少皮肤的体积(即，压缩压力或皮肤固定)。在lim的wo2015/122838a1中，保持力垂直向下提供或通常由使用者提供，但是在本发明的这个第二优选实施例中，当粘贴在收紧的皮肤上时，由胶带(330)产生压缩力。